Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Embryonale Entwicklung - Gen an

04.03.2014

Genforscher der LMU haben neue Verfahren entwickelt, um bei Embryonen die Aktivierung des Genoms mit hoher Auflösung untersuchen zu können.

Die frühe Phase der Entwicklung von Embryonen wird überwiegend durch einen Vorrat an Ribonukleinsäuren (RNAs) und Proteinen ermöglicht, der in der Eizelle vorhanden ist. Während der Embryo sein eigenes Genom aktiviert, werden die Genprodukte der Eizelle graduell abgebaut und neue embryonale RNA erzeugt.

„In dieser Phase, die als maternal-embryonale Transition (MET) bezeichnet wird, enthält ein Embryo sowohl RNA aus der Eizelle als auch seine eigenen embryonalen Transkripte. Diese Mischung erschwert es, den genauen Zeitpunkt und den Verlauf der Genomaktivierung zu bestimmen“, sagt Professor Eckhard Wolf, Inhaber des Lehrstuhls Molekulare Tierzucht und Biotechnologie am Genzentrum der LMU.

Gemeinsam mit dem Biochemiker Dr. Helmut Blum vom Laboratorium für funktionale Genomanalyse am Genzentrum der LMU hat Wolf nun verschiedene Verfahren entwickelt und getestet, mit denen die Aktivierung des embryonalen Genoms untersucht werden kann. Darüber berichten die Wissenschaftler aktuell in der Fachzeitschrift PNAS.

Zeitpunkt der Aktivierung von 8000 Genen erfasst

Dafür haben sie im Modellsystem Rind Embryonen aus einer Kreuzung von zwei verschiedenen Rinderrassen generiert, die sich geringfügig in ihrer DNA-Sequenz unterscheiden, sodass embryonale Transkripte von väterlichen und mütterlichen Genomabschnitten differenziert werden können. Die in den Embryonen vorhandene RNA wurde in eine so genannte copy DNA umgeschrieben und diese dann mit modernsten Verfahren der Hochdurchsatzsequenzierung analysiert. Auf dieser Grundlage konnten die Wissenschaftler die ursprünglich in der Eizelle vorhandene mütterliche RNA von der im Embryo neu hergestellten RNA mit verschiedenen Ansätzen unterscheiden.

Ihr Verfahren ist so empfindlich, dass sie damit die Aktivierung von Genen erfassen konnten, deren RNAs in der Eizelle nicht vorhanden waren. Aufgrund der Unterschiede in der DNA-Sequenz des mütterlichen und väterlichen Genoms konnten sie auch die Aktivierung der väterlichen Gene über das Auftreten von bestimmten Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) untersuchen.

Durch die detaillierte Auswertung der Sequenzdaten konnten sie zudem zwischen ursprünglich vorhandener reifer RNA der Eizelle und den neu abgeschriebenen, noch nicht gereiften RNAs unterscheiden. „Die Kombination dieser Verfahren ermöglichte es, für fast 8000 Gene den Zeitpunkt der Aktivierung in der frühen Embryonalentwicklung zu erfassen“, sagt Wolf. 

Die Arbeiten von Helmut Blum und Eckhard Wolf zeigen einen Weg auf, wie durch die Kombination von biotechnologischen und modernsten analytischen Verfahren neue Einblicke in die Steuerung der frühen Embryonalentwicklung gewonnen werden können. Diese sind im Kontext assistierter Reproduktionstechniken wie der In-vitro-Fertilisation oder bei Stoffwechselstörungen der Mutter besonders interessant.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Eckhard Wolf
Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie
Genzentrum der LMU München
Tel: 089/2180-76800
E-Mail: ewolf@lmu.de
http://www.gen.vetmed.uni-muenchen.de/personen/professoren/wolf/index.html

Dr. Helmut Blum
Laboratorium für funktionale Genomanalyse (LAFUGA)
Genzentrum der LMU München
Tel.: 089 2180 76700
E-Mail: blum@lmb.uni-muenchen.de
http://www.genzentrum.lmu.de/directory-of-people/Lab/Blum

Publikation:
Alexander Graf, Stefan Krebs, Valeri Zakhartchenko, Björn Schwalb, Helmut Blum, Eckhard Wolf:
Fine mapping of genome activation in bovine embryos by RNA sequencing.
Proc Natl Acad Sci USA
http://www.pnas.org/content/early/2014/02/28/1321569111.abstract

Luise Dirscherl | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Up-Scaling: Katalysatorentwicklung im Industriemaßstab
22.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium
22.11.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

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: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

IfBB bei 12th European Bioplastics Conference mit dabei: neue Marktzahlen, neue Forschungsthemen

22.11.2017 | Veranstaltungen

Zahnimplantate: Forschungsergebnisse und ihre Konsequenzen – 31. Kongress der DGI

22.11.2017 | Veranstaltungen

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bakterien als Schrittmacher des Darms

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Ozeanversauerung schädigt Miesmuscheln im Frühstadium

22.11.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die gefrorenen Küsten der Arktis: Ein Lebensraum schmilzt davon

22.11.2017 | Geowissenschaften