Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bioinformatik: Genetische Schaltzentralen leichter erkennen

27.09.2012
Alle Erbinformationen sind in der DNA festgelegt - aber nicht immer sind alle Gene aktiv. Welche Informationen umgesetzt werden, bestimmen sogenannte regulatorische Sequenzen. Ein neues Verfahren hilft, diese genetischen Schaltzentralen aufzuspüren.
Das menschliche Genom umfasst etwa 20 000 Gene - ungefähr so viele, wie auch der winzige Fadenwurm Caenorhabditis elegans besitzt. Nicht die Anzahl der Gene macht nämlich die Komplexität eines Organismus aus, sondern die Regulierung ihrer Expression, also ihrer Aktivität. Gesteuert wird diese durch oft benachbarte regulatorische DNA/RNA-Sequenzen. Entscheidend daran beteiligt sind Regulationsfaktoren, die Informationen übermitteln, indem sie an regulatorische Sequenzen binden.

„Um die Steuerung der Genexpression besser zu verstehen, müssen wir untersuchen, wie und wann Regulationsfaktoren binden“ sagt der LMU-Informatiker Johannes Söding, der nun mit seinem Team ein neues computerbasiertes Verfahren dafür entwickelt hat. Die meisten modernen Methoden zur Untersuchung der Genregulierung liefern als Ergebnis eine Liste von Sequenzen, die durch einen oder mehrere spezifisch bindende Faktoren kontrolliert werden. Die jeweiligen Bindungspräferenzen der Faktoren können dabei mithilfe sogenannter Positionsspezifischer Gewichtsmatritzen (PWMs) beschrieben werden.
Muster im Sequenzrauschen

Allerdings sind PWMs für die computergestützte Entdeckung unbekannter Bindepräferenzen in Sequenzdaten problematisch, weil es unendlich viele von ihnen gibt, und weil die Berechnung ihrer statistischen Signifikanz sehr zeitaufwändig ist. Södings Gruppe ist es gelungen, diese Limitierung zu überwinden und eine Methode zu entwickeln, mit der die statistische Signifikanz der PWMs direkt optimiert werden kann. Dieser Ansatz zahlt sich aus: „Unsere Methode zeigt im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eine deutlich größere Sensitivität, um auch schwache Muster zu erkennen. Zudem sind die errechneten PWMs genauer“, erklärt Söding.

Die Wissenschaftler untersuchten mit ihrer Methode sogenannte humane Core-Promotor-Sequenzen, also kurze DNA-Abschnitte, an denen die Abschrift der DNA in Boten-RNA beginnt. Tatsächlich gelang es ihnen, eine Reihe von bislang unbekannten Motiven zu identifizieren, die vermutlich wichtige regulatorische Eigenschaften beinhalten. „Wir hoffen, mit unserer Methode das Verständnis der Genregulation durch spezifische DNA- und RNA-Bindungsfaktoren entscheidend voranzubringen“, sagt Söding. (Genome Research, September 2012)

Publication:
Hartmann, H., Guthöhrlein, E. W., Siebert, M., Luehr, S., and Söding, J. (2012)
P-value based regulatory motif discovery using positional weight matrices.
Genome Res., September 2012
doi: 10.1101/gr.139881.112
Contact:
Dr. Johannes Söding
Group Leader in Computational Biology
Gene Center Munich and Department of Biochemistry
phone: +49-89-2180 76734
Fax: +49-89-2180 76797
Email: soeding@genzentrum.lmu.de
http://www.soeding.genzentrum.lmu.de/

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://www.lmu.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen
20.02.2017 | Universität zu Lübeck

nachricht Zellstoffwechsel begünstigt Tumorwachstum
20.02.2017 | Veterinärmedizinische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

Schwerstverletzungen verstehen und heilen

20.02.2017 | Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovative Antikörper für die Tumortherapie

20.02.2017 | Medizin Gesundheit

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE

20.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen

20.02.2017 | Biowissenschaften Chemie