Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Balzan - Ein Auge für Forschung

19.03.2008
Molekulares Entwicklungsprogramm des Auges dank Balzan Preisgeld entschlüsselt

Bis zu 400% nimmt die Anzahl der aktivierten Gene im Laufe der Entwicklung des Auges zu. Das ist eines der überraschenden Ergebnisse eines Forschungsprojekts der Universität Basel (Schweiz) an der Fruchtfliege.

Finanziert wurde das Projekt zu großen Teilen durch den Balzan Preis 2002 für Entwicklungsbiologie, der an Prof. Walter Gehring verliehen wurde. Insgesamt wurden so über 150.000 einzelne Messungen von Genaktivitäten während der Augenentwicklung analysiert und in einer öffentlichen Datenbank verfügbar gemacht.

Insekten haben komplexe Facettenaugen; Wirbeltiere invers aufgebaute Linsenaugen. Beide Augentypen unterscheiden sich deutlich in ihrer Struktur ­ und doch stehen die gleichen Gene am Beginn ihrer Entwicklung. Zum besseren Verständnis darüber, wie trotz der Aktivität gleicher Gene sehr unterschiedliche Augentypen entstehen können, ist es notwendig die Aktivität aller beteiligten Gene genau zu kennen.

Am Biozentrum der Universität Basel wurde nun das genetische Programm der Augenentwicklung bei einem Modellorganismus für wirbellose Tiere (Drosophila melanogaster ­ Fruchtfliege) entschlüsselt. Das auf der umfassenden Nutzung von Genchips basierende Projekt wurde erst durch die finanzielle Unterstützung von Prof. Walter Gehring möglich. Er erhielt den Balzan Preis 2002 für Entwicklungsbiologie und nutzte die Hälfte des Preisgeldes in Höhe von 1 Mio. CHF gemäß den Statuten für ein Forschungsprojekt unter Beteiligung von jungen Wissenschaftern. Dr. Lydia Michaut, eine junge Kollegin von Prof. Gehring erhielt in der Folge die Gelegenheit, dieses Projekt zu starten.

Das nun beendete Projekt führte zu einer großen Anzahl an Daten, die z. T.
sehr überraschend sind. Eine umfassende Analyse von Genaktivitäten zeigte, dass während der Insektenentwicklung die Anzahl der aktivierten Gene in Augen dramatisch ansteigt. Sind im Larvenstadium erst 98 Gene für diesen Zweck aktiviert, so sind es im darauf folgenden Puppenstadium bereits 409 und beim ausgewachsenen Insekt 474.

Interessanterweise unterscheiden sich die Funktionen der jeweils aktivierten Gene sehr deutlich. Dazu Dr. Michaut: "Im Larvenstadium dienen 25% der für die Augenentwicklung aktivierten Gene der Regulierung anderer Gene. Sie initiieren also sozusagen die weitere Augenentstehung. Während des Puppenstadiums dienen die meisten Gene bereits der Entstehung der Augenstruktur und im Erwachsenenstadium ist die Genaktivität schon ganz klar auf die Funktionalität der Rezeption und Weiterleitung von Lichtreizen fokussiert."

Weitere Analysen der Daten und der Vergleich mit entsprechenden Messungen aus der Maus zeigten, dass Drosophila 1.033 Proteine herstellt, die auch bei der Augenentwicklung der Maus von Bedeutung sind. Tatsächlich sind darunter viele Proteine, die erst spät in der Augenentwicklung eine Rolle spielen.
Ein starker Hinweis darauf, dass die Verwandtschaft zwischen den beiden Augentypen von Insekten und Maus enger ist, als bisher angenommen.

Die klaren Aussagen des Projekts sind auf Grund seiner sehr großen Datenmenge möglich geworden. Insgesamt wurden 154.000 einzelne Messungen genetischer Aktivitäten mit Hilfe eines speziellen Modellsystems durchgeführt. Dieses nutzte die Tatsachen, dass zum einen ein einziges Gen, PAX-6, am Anfang der Augenentwicklung steht und zum anderen Insekten unter Umständen Augen an Gliedmaßen wie Beinen oder Antennen bilden können.

Durch das Einführen und Aktivieren von PAX-6 in bestimmten Zellen der Fliege konnte das Team von Prof. Gehring Augen an dafür nicht vorhergesehenen Stellen, z. B. den Beinen, wachsen lassen ­ ein ideales System um jene Gene zu identifizieren, die tatsächlich nur im Zusammenhang mit der Augenentwicklung stehen. Denn vergleicht man die Genaktivität in normalen Fliegenbeinen mit der in Beinen, wo die Augenentwicklung durch PAX-6 initiiert wurde, dann offenbart der Unterschied im Aktivitätsmuster jene Gene, die bei der Augenentwicklung eine Rolle spielen.

Die von Prof. Gehring aus seinem Balzan Preis getätigte Förderung dieses Projekts in Höhe von 500.000 CHF ermöglichte auch die Einrichtung einer öffentlich zugänglichen Datenbank (www.eyebase.unibas.ch). In dieser werden die umfangreichen Daten über die Genaktivitäten bei der Augenentwicklung Kollegen unentgeltlich zur Verfügung gestellt und erfüllen so das Ideal der Internationalen Balzan Stiftung weltweit die Wissenschaft und Kultur zu fördern.

HINTERGRUND ZUR INTERNATIONALEN BALZAN STIFTUNG:
Die Internationale Balzan Stiftung fördert weltweit die Kultur und Wissenschaften sowie besonders verdienstvolle Initiativen für Humanität, Frieden und Brüderlichkeit unter den Völkern.

Dieses Ziel wird durch die jährliche Vergabe von vier Preisen erreicht, welche auf folgenden zwei Gebieten vergeben werden: den Geistes- und Sozialwissenschaften sowie der Kunst; der Physik, Mathematik, Naturwissenschaften und Medizin. Jeder der Preise ist mit einer Million Schweizer Franken (ca. EUR 610,000) dotiert.

Die Preisträger sind aufgefordert die Hälfte des Preisgeldes für Forschungsarbeiten oder Studien zur Förderung von Wissenschaft und Kultur zur Verfügung zu stellen, an welchen vorzugsweise junge Wissenschafter beteiligt sind.

Die Internationale Balzan Stiftung vergibt zudem regelmäßig einen unterschiedlich dotierten Sonderpreis für Humanität, Frieden und Brüderlichkeit unter den Völkern.

Wissenschaftlicher Kontakt:
Lydia Michaut, Ph.D
University of Basel
Department of Cell Biology
T +41 / 61 / 267 20 99
M +33 / 66 / 261 / 3976
E Lydia.Michaut@unibas.ch

Redaktion & Aussendung:
PR&D - Public Relations für Forschung & Bildung Campus Vienna Biocenter 2 A-1030 Wien T +43 / 1 / 505 70 44 E contact@prd.at

Michaela Fritsch | PR&D
Weitere Informationen:
http://www.unibas.ch
http://www.balzan.org

Weitere Berichte zu: Augenentwicklung Gen Genaktivität

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet
02.12.2016 | Universität zu Lübeck

nachricht Ohne erhöhtes Blutungsrisiko: Schlaganfall innovativ therapieren
02.12.2016 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie