Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genom einer Modellpflanze für Getreide entschlüsselt / Forscher entschlüsseln Getreidemodell

11.02.2010
Eine internationale Initiative von Wissenschaftlern hat das Genom von Brachypodium distachyon entschlüsselt. Durch seine nahe Verwandtschaft zu den wichtigsten Nahrungs- und Futtergräsern ist die Pflanze wissenschaftlich von großem Wert.

Die Ergebnisse der Arbeit, an der die Gruppe "Pflanzliche Genomforschung" um Dr. Klaus Mayer vom Institut für Bioinformatik und Systembiologie des Helmholtz Zentrums München maßgeblich beteiligt ist, sind in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Brachypodium distachyon - die Zwenke - ist ein wild wachsendes Süßgras, das mit Gerste und Weizen nah verwandt ist. Durch die nahe Verwandtschaft und das verhältnismäßig kleine Genom stellt es ein hervorragendes Referenzgenom für die genetische und genomische Analyse der wesentlich komplexeren Genome unserer Getreide dar. Das Genom von Brachypodium distachyon ist mit fünf Chromosomen und 272 Megabasenpaaren für eine Graspflanze relativ klein: Die Genome der Kulturformen von Gerste und Weizen sind 20- bis 60-mal so groß und übertreffen auch das menschliche Genom um das Doppelte bzw. Fünffache.

Zur Analyse des Genoms wandten die Wissenschaftler die "Schrotschuss-Methode" an: Die DNA wird mehrfach kopiert, wie mit einem Schrotschuss in viele kleine Fragmente zerteilt, sequenziert und dann zusammengesetzt. Dank der jetzt bekannten Gensequenz kann Brachypodium in Zukunft wesentlich zur Analyse der strukturellen und funktionellen Genomik der Süßgräser beitragen, deren mehr als 10.000 Arten die Hauptbasis der Ernährung von Mensch und Tier bilden.

Angesichts des riesigen Genoms der meisten Süßgräser war es bisher unmöglich, ihre Genome zu analysieren und zu vergleichen. Das ist nun anders, wie Klaus Mayer erläutert: "Wenn wir in einem bekannten Genom, eben dem von Brachypodium, die in der Evolution konservierte Anordnung von Genen kennen, können wir in anderen Genomen gezielt danach suchen. Solche Referenzgene liefern uns sozusagen eine Inventarliste und ein Regalsystem, in dem wir die meisten Gene auch großer Genome wie der Gerste und des Weizens wiederfinden und anordnen können. Die molekularen Daten sind so leichter zu interpretieren. Damit wird die Analyse der großen Getreidegenome revolutioniert."

So entdeckten die Wissenschaftler des Konsortiums mehrere Zehntausend genetische Beziehungen zwischen Brachypodium, Reis, Sorghum und Weizen. Diese generelle Ähnlichkeit in Gengehalt und -struktur unterstreicht den Wert des Brachypodiums als Modell für die funktionelle Genomik unserer Getreide. Die vergleichende Genomanalyse gibt Aufschluss etwa über die Evolution der Genomgröße, Verteilung und Vervielfältigung von Genen oder Rekombinationsvorgänge; sie hilft, Gene zu identifizieren und ihre Funktion aufzuklären.

Die Analyse des Genoms Brachypodiums, erklärt Mayer, ist ein wesentlicher Fortschritt zur nachhaltigen Sicherung der Nahrungsgrundlage des Menschen. Die neu gewonnenen Erkenntnisse sind Voraussetzung dafür, gezielt verbesserte Getreidesorten zu züchten und tragen so zum effizienten Anbau von Nahrungs- und Futtermitteln unter sich ändernden Umweltbedingungen bei.

Weitere Informationen

Originalveröffentlichung: The International Brachypodium Initiative, Genome sequencing and analysis of the model grass Brachypodium distachyon, Nature 463, 763-768 (11 February 2010) | doi:10.1038/nature08747

Das Helmholtz Zentrum München ist das deutsche Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt. Als führendes Zentrum mit der Ausrichtung auf Environmental Health erforscht es chronische und komplexe Krankheiten, die aus dem Zusammenwirken von Umweltfaktoren und individueller genetischer Disposition entstehen. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens auf einem 50 Hektar großen Forschungscampus. Das Helmholtz Zentrum München gehört der größten deutschen Wissenschaftsorganisation, der Helmholtz-Gemeinschaft an, in der sich 16 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit insgesamt 26500 Beschäftigten zusammengeschlossen haben.

Ansprechpartner für Medienvertreter:

Sven Winkler
Helmholtz Zentrum München, Pressesprecher
089/3187-3946
e-Mail: presse@helmholtz-muenchen.de

Michael van den Heuvel | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Riesenfresszellen steuern die Entwicklung von Nerven und Blutgefäßen im Gehirn
30.05.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht 3D-Druckertinte aus dem Wald
30.05.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

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: Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

Wissenschaftler haben eine neue Methode entwickelt, um die Eigenschaften von Graphen ohne das Anlegen störender elektrischer Kontakte zu charakterisieren. Damit lassen sich gleichzeitig der Widerstand und die Quantenkapazität von Graphen sowie von anderen zweidimensionalen Materialien untersuchen. Dies berichten Forscher vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel im Wissenschaftsjournal «Physical Review Applied».

Graphen besteht aus einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen. Es ist transparent, härter als Diamant, stärker als Stahl, dabei aber flexibel und ein deutlich...

Im Focus: New Method of Characterizing Graphene

Scientists have developed a new method of characterizing graphene’s properties without applying disruptive electrical contacts, allowing them to investigate both the resistance and quantum capacitance of graphene and other two-dimensional materials. Researchers from the Swiss Nanoscience Institute and the University of Basel’s Department of Physics reported their findings in the journal Physical Review Applied.

Graphene consists of a single layer of carbon atoms. It is transparent, harder than diamond and stronger than steel, yet flexible, and a significantly better...

Im Focus: Detaillierter Blick auf molekularen Gifttransporter

Transportproteine in unseren Körperzellen schützen uns vor gewissen Vergiftungen. Forschende der ETH Zürich und der Universität Basel haben nun die hochaufgelöste dreidimensionale Struktur eines bedeutenden menschlichen Transportproteins aufgeklärt. Langfristig könnte dies helfen, neue Medikamente zu entwickeln.

Fast alle Lebewesen haben im Lauf der Evolution Mechanismen entwickelt, um Giftstoffe, die ins Innere ihrer Zellen gelangt sind, wieder loszuwerden: In der...

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wissenschaftsforum Chemie 2017

30.05.2017 | Veranstaltungen

Erfolgsfaktor Digitalisierung

30.05.2017 | Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neue Methode zur Charakterisierung von Graphen

30.05.2017 | Physik Astronomie

Riesenfresszellen steuern die Entwicklung von Nerven und Blutgefäßen im Gehirn

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Nano-U-Boot mit Selbstzerstörungs-Mechanismus

30.05.2017 | Biowissenschaften Chemie