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Kompetenznetz GenoMik Göttingen


Das Kompetenznetzwerk gliedert sich in vier Verbundprojekte und das Z-Projekt, über das die Sequenzierung mikrobieller Genome und die Herstellung von DNA-Chips organisiert wird. In drei Verbundprojekten stehen mikrobielle Genome im Vordergrund, die sequenziert werden; die Sequenzen sind dann Grundlage für die Entwicklung neuer, interessanter Enzymsysteme, für die Optimierung von Proteinsekretionsverfahren und für Produktionsverfahren für organische Verbindungen aus unkonventionellen Substraten. Sechs mikrobielle Genome werden sequenziert, darunter die von Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Gluconobacter oxydans, Ralstonia eutropha und Picrophilus torridus. Ein Teil der Sequenzierungsarbeiten wird im Göttinger Laboratorium für Genomanalyse durchgeführt. Durch das vierte Verbundprojekt ziehen sich Begriffe wie Metagenom, Umweltgenbanken, "High-throughput Screening", "Sequence-based Drug Discovery". Die Grundlage dieser Projekte ist die Biodiversität. Wir sind eben nur in der Lage, einen Bruchteil der Bakterienarten aus einem bestimmten Lebensraum der Mikroorganismen zu isolieren.

Viele der dort lebenden Bakterienarten geben nicht zu erkennen, unter welchen Bedingungen man sie im Laboratorium vermehren und dann anschließend untersuchen kann. Deshalb geht man von der gesamten genetischen Information eines Habitats aus, die in Form von DNA in den dort vorhandenen Mikroorganismen vorliegt. Dieses "Metagenom" wird isoliert, wobei die in dem zu untersuchenden Habitat vorhandenen Mikroorganismen zerstört werden. Das Metagenom wird fragmentiert und nach allen Regeln der Gentechnologie bearbeitet, so dass letzlich eine sogenannte Umweltgenbank vorliegt, in der in Form von 300.000 oder 800.000 Klonen die einzelnen Fragmente des Metagenoms zur Expression gebracht werden können. Man kann diesen Klonen Fragen stellen wie beispielsweise: ist da ein Gen vorhanden, dessen biologische Aktivität die Substanz X in die Substanz Y umsetzen oder das Enzym A hemmen kann ? Der experimentelle Aufwand für diese Untersuchungen ist groß, aber man erhält interessante Antworten, und diese Vorgehensweise ist so faszinierend, dass sie von Arbeitsgruppen mehrerer Max-Planck-Institute und Universitäten im Rahmen des Kompetenznetzes angewendet wird.


 

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