Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

GEN-AU: Österreichisches Forschungsnetzwerk veröffentlicht in Nature Genetics

12.04.2011
Das Rätsel, wie und wo die genetische Regulation für die Entwicklung unterschiedlicher Zelltypen gespeichert wird, wird in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Genetics ein Stück weit gelüftet.

Die publizierte Forschungsarbeit entstand in Kooperation des, vom Österreichischen Genomforschungsprogramm (GEN-AU, Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung) unterstützten, Bioinformatik Integrationsnetzwerkes mit US- amerikanischen Forschenden.

Bei der Entwicklung von Organismen leisten Transkriptionsfaktoren entscheidende Arbeit: Je nachdem, an welche DNA Sequenzen sich diese Proteine binden, um Gene zu aktivieren oder auszuschalten, entstehen unterschiedliche Zelltypen für Organe, Knochen oder Muskeln des künftigen Lebewesens.

Bisher war unklar, inwieweit diese Zellentwicklungssteuerung im Laufe der Evolution mehrfach „erfunden“oder einmal entstanden und weitervererbt worden ist. Wissenschaftliche Studien untermauerten beide Ansätze.

Durchbruch bei der Entschlüsselung der genetischen Regulation

Die österreichisch-amerikanische Forschungsarbeit an sechs Fruchtfliegen-Arten untersucht, ob Schlüsselregulationsproteine, die sowohl bei der Drosophila Fliege als auch beim Menschen an der Entwicklung unterschiedlicher Zelltypen beteiligt – und damit vererbt – sind, an die selben Gene binden, um diese zu regulieren.

Eine weitere Forschungsfrage war, ob die Stellen, an denen sich die Transkriptionsfaktoren an die Gene koppeln, um sie an- oder abzuschalten, bei unterschiedlichen Organismen verschieden oder gleich sind. Denn ähneln sich die Bindestellen, werden auch ähnliche Bereiche des Genoms aktiviert.

Experimentiert haben die Wissenschafterinnen und Wissenschafter mit dem Mesoderm der Fruchtfliegen, dem Vorläufergewebe von z.B. Muskeln, Herz, (im Menschen auch Knochen), um sich anzusehen, was stark konserviert bzw. vererbt ist.

Da die sechs Drosophila Spezies unterschiedlich stark miteinander verwandt sind – einige nahe, wie etwa Mensch und Primat, andere weitschichtig wie Mensch und Vogel – aber alle ähnliche Bindestellen des Transkriptionsfaktors Twist zeigen, belegt das auch die Konservierung der Regulation.

Erfolgreiche Kooperationen

Noch eine Erkenntnis brachte die internationale Forschungskooperation zu Tage: Auch Twist arbeitet nicht alleine, sondern trägt mit Partner-Transkriptionsfaktoren zur Spezifizierung des kombinatorischen und regulatorischen Codes bei.

Da die Aktivierung falscher Proteine genetische Krankheiten bzw.
Krebs verursacht, ist die Entschlüsselung der Genregulationsvorgänge wichtige Grundlage für die künftige Interpretation genetischer Mutationen.

Entstanden ist die Kooperation durch die frühere Zusammenarbeit zweier Forschender am Bostoner MIT: Julia Zeitlinger, die es inzwischen nach Kansas City an das Stowers Medical Institute for Medical Research und das Department of Pathology, University of Kansas Medical School, verschlagen hat, bestimmte experimentell die Bindestellen von Transkriptionsfaktoren am Genom, Systembiologe Alexander Stark widmete sich mit seinem neuen Team am Research Institute of Molecular Pathology (IMP) in Wien der Vorhersage und Analyse der übemittelten Daten mittels Computer. Kommuniziert wurde per Email und telefonisch.

Stark ist Leiter eines Subprojekts des österreichischen Bioinformatik Integrationsnetzwerks (BIN), die bioinformatische Datenanalyse oblag seiner PhD Studentin Anaïs Bardet, die gemeinsam mit Quiye He, vom Stowers Institute for Medical Research, Erstautorin des Papers ist.

BIN: Netzwerk aus Spitzenforschenden

Das GEN-AU Bioinformatik Integrationsnetzwerk entwickelt bioinformatische Lösungen und stellt diese Forschungsgruppen zur Verfügung. Es wird von Zlatko Trajanoski geleitet, der am Biozentrum der Medizinischen Universität Innsbruck, in der Sektion für Bioinformatik forscht.

Auch das Institut für Genomik und Bioinformatik der Technischen Universität Graz mit Gerhard Thallinger trägt zum Erfolg des Netzwerks bei, ebenso wie das Research Institute of Molecular Pathology (IMP) in Wien und das Center for Integrative Bioinformatics Vienna (Max Perutz Laboratories).

Weiters beteiligt sind das Institut für Theoretische Chemie sowie das Department für Biomolekulare Strukturchemie, beide an der Universität Wien, die UMIT (Private Universität für Gesundheitswissenschaften, Medizinische Informatik und Technik), das CeMM (Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften).

Das eben veröffentlichte Paper ist der Erfolg des Subprojekts „Cis- acting regulatory motifs“, geleitet von Maria Novatchkova und Alexander Stark (beide am IMP), eines von 10 Subprojekten, in das BIN unterteilt ist.
Ins Leben gerufen wurde das Österreichische Genomforschungsprogramm
2001 vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung.
Weitere Infos zum Netzwerk:
www.gen-au.at/projekt.jsp?projektId=112&lang=de
Zum Paper High conservation of transcription factor binding and evidence for combinatorial regulation across six Drosophila species:

http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.808.html

Mag. Daniela Martos
Science Communications
Tel: +431/585 60 69 -23
Mobil: +43676/972 54 47
Fax: +431/585 60 69 -12
mailto:d.martos@science.co.at

Daniela Martos | Science Communications
Weitere Informationen:
http://www.gen-au.at/projekt.jsp?projektId=112&lang=de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen
16.08.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

nachricht Geographie verrät das Alter von Viren
16.08.2017 | Universität Bern

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: 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...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten den „anderen Hochtemperatur-Supraleiter“

Eine von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) geleitete Studie zeigt, dass Supraleitung und Ladungsdichtewellen in Verbindungen der wenig untersuchten Familie der Bismutate koexistieren können.

Diese Beobachtung eröffnet neue Perspektiven für ein vertieftes Verständnis des Phänomens der Hochtemperatur-Supraleitung, ein Thema, welches die Forschung der...

Im Focus: Tests der Quantenmechanik mit massiven Teilchen

Quantenmechanische Teilchen können sich wie Wellen verhalten und mehrere Wege gleichzeitig nehmen, um an ihr Ziel zu gelangen. Dieses Prinzip basiert auf Borns Regel, einem Grundpfeiler der Quantenmechanik; eine mögliche Abweichung hätte weitreichende Folgen und könnte ein Indikator für neue Phänomene in der Physik sein. WissenschafterInnen der Universität Wien und Tel Aviv haben nun diese Regel explizit mit Materiewellen überprüft, indem sie massive Teilchen an einer Kombination aus Einzel-, Doppel- und Dreifachspalten interferierten. Die Analyse bestätigt den Formalismus der etablierten Quantenmechanik und wurde im Journal "Science Advances" publiziert.

Die Quantenmechanik beschreibt sehr erfolgreich das Verhalten von Partikeln auf den kleinsten Masse- und Längenskalen. Die offensichtliche Unvereinbarkeit...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

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

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

Anbausysteme im Wandel: Europäische Ackerbaubetriebe müssen sich anpassen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Einblicke in die Welt der Trypanosomen

16.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Maschinensteuerung an Anwender: Intelligentes System für mobile Endgeräte in der Fertigung

16.08.2017 | Informationstechnologie

Komfortable Software für die Genomanalyse

16.08.2017 | Informationstechnologie