Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wasserflöhe im Stress – LMU-Biologe erhält EU-Förderung für Evolutionsforschung

29.04.2010
Das Leben als Wasserfloh ist nicht leicht: Die winzigen aquatischen Krebse mussten sich im Laufe ihrer Entwicklung an eine Vielzahl von Fressfeinden und andere Umweltfaktoren anpassen. Nun soll gezielt nach Genen gesucht werden, die für diese ökologische Anpassung wichtig sind: Das internationale Forschungsprojekt STRESSFLEA wird von der „European Science Foundation“ (ESF) mit rund 1,5 Millionen Euro über drei Jahre gefördert. Die Kooperation soll unter anderem entschlüsseln, welche Genfunktionen und Merkmale miteinander verbunden sind.

Zudem wollen die Forscher rekonstruieren, welche genetischen Veränderungen im Lauf der letzten Jahrhunderte im Zuge der ökologischen Anpassung aufgetreten sind. Die LMU-Forscher PD Dr. Christian Laforsch und Dr. Georg Arnold leiten in der Kooperation den Bereich Proteomics.

„Wir werden also die Gesamtheit der Proteine untersuchen“, sagt Laforsch. „um die unterschiedliche genetische Aktivität unter verschiedeneden Umweltbedingungen analysieren zu können.“ STRESSFLEA ist Teil von EuroEEFG, kurz für „Ecological and Evolutionary Functional Genomics“. Dieses EU-Programm soll unter anderem zeigen, welche Rolle Gene und ihre Regulation bei Stress spielen, etwa bei der Reaktion der Tiere auf den Klimawandel, die Temperatur, auf Parasiten oder Kontaminanten.

Die Fruchtfliege Drosophila melanogaster, die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae und der Fadenwurm Caenorhabditis elegans sind für die Bearbeitung biologisch und medizinisch relevanter Fragestellungen besonders gut geeignet und haben sich deshalb – wie einige andere Arten auch – als Modellorganismen etabliert. Manchmal aber gilt es, für neue und fächerübergreifende Ansätze erst ein geeignetes Forschungsobjekt zu finden. „In den letzten Jahren wurde soviel Information über die Aktivität und Regulierung von Genen gesammelt, dass Ökologen und Evolutionsbiologen diese Erkenntnisse nun mit der Anpassung von Organismen in Zusammenhang bringen können“, sagt der LMU-Biologe PD Dr. Christian Laforsch. „Der Wasserfloh scheint hier der optimale Modellorganismus zu sein, auch weil zu Daphnia bereits viele ökologische und evolutionsbiologische Erkenntnisse vorliegen. Besonders wichtig ist aber, dass sich die Anpassung der Tiere an verschiedene Umweltfaktoren von der ökologischen bis zur genetischen Ebene verfolgen lässt.“

Die EU-weite Kooperation „How to live in a mosaic of stressors – an ecological genomics approach on the water flea Daphnia“ (STRESSFLEA) wird sich nun genau diesem Zusammenhang in vier Bereichen widmen. So sollen im ersten Schwerpunkt Kandidatengene identifiziert warden, die einer spezifischen Anpassung zugrundeliegen. Im zweiten Schwerpunkt soll dann die Genfunktion identifiziert, also eine genetische Aktivität mit einem bestimmten Merkmal verknüpft werden. Das gilt auch für Gen-Netzwerke, die Variationen in Merkmalen ermöglichen. Im dritten Schwerpunkt dann entschlüsselt werden, mit Hilfe welcher Mechanismen Daphnia-Populationen auf multiple Stressfaktoren antworten – und wie sich dies auf einzelne Merkmale auswirkt. Im letzten Schwerpunkt schließlich sollen die evolutionären Prozesse rekonstruiert werden, die in den letzten Jahrhunderten durch genetische Änderungen zu ökologisch relevanten Merkmalen führten.

Laforsch leitet zusammen mit den LMU-Biochemikern Georg Arnold und Thomas Fröhlich in der Kooperation den Bereich Proteomics. Dieser Ansatz wird in allen Schwerpunkten zum Tragen kommen, geht es doch um die Analyse der zellulären Proteine: Wann, wo und in welcher Menge bestimmte Proteine vorkommen, lässt auf die Aktivität der Gene rückschließen, weil diese die Bauanleitung der Proteine tragen. Wie wichtig der Zusammenhang zwischen Genetik, Ökologie und Evolutionsbiologie ist, konnte Laforsch schon in früheren Arbeiten unter Beweis stellen. „Die `Dornenkrone`am Kopf einer bestimmten Daphnie galt als artspezifisches Merkmal“, berichtet der Biologe. „Wir konnten aber nachweisen, dass dieses Merkmal nur zur Verteidigung ausgebildet wird, wenn die Tiere ihren Lebensraum mit räuberischen Krebsen teilen. Die Studie hat damit auch den Wert genetischer Daten für die Untersuchung ökologischer und evolutionsbiologischer Zusammenhänge unter Beweis gestellt.“ (suwe)

Publikationen:
Arbeit zum Daphia pulex Genom-Projekt – Daphnia Genomics Consortium:
“LC-MS/MS-based proteome profiling in Daphnia pulex and Daphnia longicephala: The Daphnia pulex genome database as a key for high throughput proteomics in Daphnia”.
Fröhlich T., Arnold G. J., Fritsch R., Mayr T., and Laforsch C.
BMC Genomics, 21. April 2009
Die Arbeit zur Daphnien-Art mit Dornenkrone:
„A ‚crown of thorns’, an exceptional inducible defense, protects Daphnia against an ancient predator“,
Petrusek, A., Tollrian, R., Schwenk, K., Haas, A. Laforsch, C.,
PNAS early edition, 14. Januar 2009
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0808075106
Ansprechpartner:
PD Dr. Christian Laforsch
Department Biologie II der LMU München
Tel.: 089 / 2180 - 74252
Fax: 089 / 2180 - 74204
E-Mail: laforsch@zi.biologie.uni-muenchen.de

Luise Dirscherl | idw
Weitere Informationen:
http://dx.doi.org/10.1073/pnas.0808075106
http://www.uni-muenchen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Bund fördert Entwicklung sicherer Schnellladetechnik für Hochleistungsbatterien mit 2,5 Millionen
06.12.2016 | Technische Universität Clausthal

nachricht Fraunhofer WKI koordiniert vom BMEL geförderten Forschungsverbund zu Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen
05.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut WKI

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: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

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

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher entwickeln Unterwasser-Observatorium

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

HIV: Spur führt ins Recycling-System der Zelle

07.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Mehrkernprozessoren für Mobilität und Industrie 4.0

07.12.2016 | Informationstechnologie