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 Immunabwehr ohne Kollateralschaden
23.01.2017 | Universität Basel

nachricht Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens
23.01.2017 | Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland e.V.

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: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wie der Nordatlantik zum Wärmepirat wurde

23.01.2017 | Geowissenschaften

Immunabwehr ohne Kollateralschaden

23.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

23.01.2017 | Physik Astronomie