Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mensch ist mehr Pferd als Hund

09.11.2009
Forscher am HZI haben in internationaler Kooperation das Pferdegenom entziffert.

Gene bestimmen sämtliche Abläufe in jedem lebendigen Organismus. Bis zum Jahr 2006 entzifferten Forscher unter Beteiligung von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) bereits den genetischen Code des Menschen.

Ein internationales Wissenschaftler-Konsortium hat nun, erneut mit der HZI-Abteilung Genomanalyse unter Leitung von Helmut Blöcker, die genetische Struktur des Pferdes erfolgreich entschlüsselt. Die Ergebnisse veröffentlichte jetzt das Wissenschaftsmagazin "Science" in seiner aktuellen Ausgabe.

Ausgangspunkt des Projekts war die Eröffnungsrede des niedersächsischen Ministerpräsidenten im August 2006 anlässlich der Ausstellung "Pferdeland Niedersachsen" in Berlin. Sie veranlasste den anwesenden Präsidenten der Tierärztlichen Hochschule Hannover dazu, Kontakt zu den Genomforschern am HZI anzuregen und das Projekt "Pferdegenom" ins Leben zu rufen. In den USA war das Broad Institute maßgeblich an dem Projekt beteiligt.

Das Dreierkonsortium hatte seine Aufgaben klar verteilt: Das Broad Institute und andere Institute stellten speziell aufbereitete DNA vom Pferd zur Verfügung. Gruppen der Tierärztlichen Hochschule Hannover und die HZI-Gruppe leisteten daraufhin Ordnungsarbeit und setzten das Puzzle aus unsortierten Genombruchstücken zusammen. "Zurzeit ist technisch noch keiner in der Lage, ein gesamtes Genom in einem Stück zu sequenzieren. Deshalb arbeiten wir mit willkürlich zerschnittenen größeren DNA-Stücken", sagt Helmut Blöcker. Sein Team sollte einen Überblick über die Anordnung der Hundertausenden von DNA-Stücken des Pferdegenoms bestimmen: Wie sieht die Landkarte des Pferdegenoms aus?

Dabei hat die HZI-Gruppe nicht die DNA-Fragmente in ihrer vollen Länge analysiert, sondern nur die Enden. Es ging den Forschern darum, herauszubekommen, welche Bruchstücke an den Enden die gleiche Sequenz von DNA-Bausteinen aufweisen. Gleiche Sequenzen bedeuten, dass die jeweiligen DNA-Bruchstücke zusammen gehören. "Man kann sich das ähnlich wie mit zwei Reihen von Ziegelsteinen vorstellen. Nur wenn sie in bestimmter Weise aneinander gelegt werden, passen sie auch lückenlos zusammen", sagt Blöcker, "so verhält es sich auch mit unseren DNA-Fragmenten." Die Forscher benutzen für ihre Untersuchungen Sequenziergeräte. Diese speichern die riesigen Datenmengen der Basensequenzen. Die HZI-Wissenschaftler können diese Datenflut mithilfe der Bioinformatik aufbereiten und dann für weitere Forschungszwecke nutzen. Das Broad Institute füllte mit großen Mengen eigener Daten alle Bereiche zwischen den Braunschweiger Endsequenzen auf, sodass eine praktisch lückenlose Genomsequenz entstand.

Das Ergebnis: Mensch und Pferd sind sich genetisch ähnlicher als gedacht. Helmut Blöcker sagt dazu: "Vergleicht man das Pferdegenom mit dem des Menschen direkt von Chromosom zu Chromosom, so gibt es in etwa der Hälfte der Fälle sehr starke Übereinstimmung. Beim Vergleich Mensch zu Hund liegt dieser Wert nur bei etwa 30 Prozent."

In Zukunft werden die Wissenschaftler die gewonnenen Daten dazu nutzen, die Pferdegesundheit sozusagen auf molekularer Ebene zu untersuchen. Davon kann auch der Mensch profitieren: Beide - Mensch und Pferd - leiden zum Teil an denselben Erkrankungen wie etwa Allergien. Die neuen Erkenntnisse können den Wissenschaftlern weltweit als Basis dienen, um Ursachen von Erkrankungen besser zu verstehen und neue Behandlungsstrategien zu entwickeln.

Originalartikel: Genome Sequence, Comparative Analysis, and Population Genetics of the Domestic Horse. Wade CM, Giulotto E, Sigurdsson S, Zoli M, Gnerre S, Imsland F, Lear TL, Adelson DL, Bailey E, Bellone RR, Blöcker H, Distl O, Edgar RC, Garber M, Leeb T, Mauceli E, MacLeod JN, Penedo MC, Raison JM, Sharpe T, Vogel J, Andersson L, Antczak DF, Biagi T, Binns MM, Chowdhary BP, Coleman SJ, Della Valle G, Fryc S, Guérin G, Hasegawa T, Hill EW, Jurka J, Kiialainen A, Lindgren G, Liu J, Magnani E, Mickelson JR, Murray J, Nergadze SG, Onofrio R, Pedroni S, Piras MF, Raudsepp T, Rocchi M, Røed KH, Ryder OA, Searle S, Skow L, Swinburne JE, Syvänen AC, Tozaki T, Valberg SJ, Vaudin M, White JR, Zody MC; Broad Institute Genome Sequencing Platform; Broad Institute Whole Genome Assembly Team, Lander ES, Lindblad-Toh K. Science 6 November 2009: Vol. 326. no. 5954, pp. 865 - 86. DOI: 10.1126/science.1178158

Hören Sie zu diesem Thema auch unseren Podcast "Das Glück dieser Erde... Das Pferdegenom ist entziffert" unter http://www.helmholtz-hzi.de/de/presse_und_oeffentlichkeit/medienangebot/audio/

Dr. Bastian Dornbach | idw
Weitere Informationen:
http://www.helmholtz-hzi.de

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