Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ein Käfer macht die Fliege

28.07.2015

Große Gen-Suchaktion am Reismehlkäfer eröffnet neue Forschungsfelder für die Genetik

Die bislang größte Suchaktion nach der Rolle von Genen in einem Käfer eröffnet neue Forschungsfelder für die Genetik. Wissenschaftler der Universitäten Göttingen, Erlangen und Köln haben mehr als 5.300 Gene des Reismehlkäfers Tribolium castaneum analysiert.


Genetisches Studienobjekt: der Reismehlkäfer Tribolium castaneum.

Neben grundlegenden Erkenntnissen über die Entwicklung des Käfers entdeckten sie dabei auch bislang unbekannte Gene, die beispielsweise eine Rolle in der Medizin, Insektenforschung oder bei der Produktion von Bio-Diesel spielen könnten. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Bislang konnten Forscher nur beim „Haustier“ der Genetiker, der Fruchtfliege Drosophila melanogaster, systematisch nach der Rolle von Insekten-Genen suchen. „Viele Vorgänge, die man an der Fliege nicht untersuchen kann, wurden in der Genetik deshalb ignoriert“, erläutert der Leiter der Studie, Prof. Dr. Gregor Bucher vom Göttinger Zentrum für Molekulare Biowissenschaften (GZMB) der Universität.

„Aber im Reich der Insekten gibt es viele faszinierende Prozesse, die in der Fliege nicht vorkommen. Mit unserem Projekt iBeetle legen wir die Grundlage, um einige davon endlich auch genetisch untersuchen zu können. Damit verbreitern wir die Basis der genetischen Forschung.“

Dabei fanden die Wissenschaftler beispielsweise heraus, dass die frühe Entwicklung zwischen Käfer und Fliege offenbar unterschiedlicher ist als bisher bekannt: Schalteten sie bestimmte Käfer-Gene aus, war das Vorderende des Käfers durch ein zweites spiegelbildlich angeordnetes Hinterende ersetzt. Bei der Fliege sind die entsprechenden Gene für ganz andere Dinge verantwortlich.

„Seit Jahren suchen wir nach diesen Genen“, so der zweite Leiter des Projekts, Prof. Dr. Martin Klingler von der Universität Erlangen. „Wir hätten nicht gedacht, dass die Evolution bei der Verwendung von Genen so flexibel ist.“

Die Forscher entdeckten auch mehrere bislang unbekannte Gene, die für die medizinische Anwendung interessant sein könnten und nun genauer untersucht werden können. Die sogenannten Integrine beispielsweise sorgen für die Klebrigkeit von Zellen und sind beim Menschen von Hautkrankheiten bis Krebs an einer Reihe von Krankheiten beteiligt. Interessant sind auch die Stinkdrüsen des Käfers, die die Fliege nicht hat. „Wir kennen jetzt über 50 Gene, die die genetische Grundlage dieser Drüsen bildet“, so der Göttinger Biologe Prof. Dr. Ernst Wimmer.

„Wir wollen nun herausfinden, wie ein Insekt ein Gift produzieren kann, ohne sich selbst zu vergiften. Dabei haben wir überraschenderweise ein Enzym entdeckt, das die Produktion von Bio-Diesel verbessern könnte.“ Weitere neue Erkenntnisse gewannen sie zur Verpuppung des Mehlkäfers, die wie in den meisten anderen Insekten abläuft, in der Fliege allerdings äußerst untypisch.

Von den insgesamt 16.000 Genen des Reismehlkäfers untersuchten die Forscher mehr als 5.300. Weitere 4.000 Gene werden derzeit analysiert. Um die Gene auszuschalten, verwendeten die Wissenschaftler die sogenannte RNA-Interferenztechnik, deren Entdeckung 2006 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin geehrt wurde.

Originalveröffentlichung: Christian Schmitt-Engel et al. The iBeetle large-scale RNAi screen reveals gene functions for insect development and physiology. Nature Communications 2015. Doi: 10.1038/ncomms8822.


Hinweis an die Redaktionen:
Das Projekt ist Teil einer wichtigen aktuellen Entwicklung in der Genetik: Die Rolle von Genen wird nicht mehr nur an den „Haustieren“ der Genetiker wie beispielsweise der Fruchtfliege untersucht, sondern auch an weiteren Tieren. Hintergrundinformationen dazu sind im Internet unter http://ibeetle.uni-goettingen.de/hintergrund.html zu finden.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Gregor Bucher
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Biologie und Psychologie – Abteilung Entwicklungsbiologie
Justus-von-Liebig-Weg 11, 37077 Göttingen, Telefon (0551) 39-5426 oder 0163 / 145 4342
E-Mail: gbucher1@uni-goettingen.de
Internet: wwwuser.gwdg.de/~gbucher1/index.html

Weitere Informationen:

http://ibeetle.uni-goettingen.de/hintergrund.html
http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=5223

Thomas Richter | Georg-August-Universität Göttingen
Weitere Informationen:
http://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=5223

Weitere Berichte zu: Fliege Fruchtfliege Fruchtfliege Drosophila Genetik Käfer

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

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: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie