Auf dem Weg den Schafscode zu entschlüsseln

Nach der erfolgreichen Entschlüsselung des Rindercodes ist das Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN) in Dummerstorf an der Erforschung eines weiteren Meilensteins der Tiergenetik beteiligt. Unter der Führung des College of Agriculture, Utah State University, Logan, USA wollen Wissenschaftler aus Australien, Neuseeland, Großbritannien und Dummerstorf im Verbund die DNA-Sequenz des Schafgenoms komplett aufklären.

Die Arbeitsgruppe um Privatdozent Dr. Tom Goldammer aus dem Forschungsbereich Molekularbiologie ist weltweit eine der wenigen anerkannten Forschergruppen auf dem Gebiet der Genkartierung beim Schaf. Die Kenntnis der genauen Lage von Genen auf den Chromosomen ist eine wichtige Information für die Erstellung der korrekten DNA-Sequenz des Schafgenoms. Das bis Ende 2012 laufende internationale Forschungsprojekt wird vom amerikanischen Landwirtschaftsministerium gefördert.

Dem Schaf kommt im Rahmen der zukünftigen globalen Ernährungssicherung eine besondere Bedeutung zu. Als Wiederkäuer ist es in der Lage, aus vegetativen Pflanzenbestandteilen, die von Nichtwiederkäuern und vom Menschen nicht genutzt werden, Milch und Fleisch zu erzeugen. Weltweit stehen 3,3 Mrd. Hektar Grasland zur Verfügung, die nur von Wiederkäuern genutzt werden können. Darüber hinaus gilt das Schaf aufgrund seiner Rassenvielfalt (siehe HINTERGRUND) als ideales Modell zur Gewinnung von Erkenntnissen zu Genomvariationen (Genom = Gesamtheit der vererbbaren Informationen einer Zelle). Das entschlüsselte Erbgut von Rind und Schaf, soll künftig das Rückgrat für die Analyse der Genstruktur anderer Wiederkäuer, beispielsweise von einer Ziege oder einer Giraffe, bilden. Es wird dann für Wissenschaftler und Forscher frei zugänglich sein.

Um die DNA-Sequenz des Schafgenoms komplett aufklären zu können, müssen die Schafchromosomen zunächst identifiziert und die Lage der Gene auf den Chromosomen bestimmt werden. Die Identifizierung dieser Genorte (Loci) mit Hilfe von zytogentischen Kartierungsmethoden ist Bestandteil der Forschungsarbeit am FBN. Im Ergebnis wird so die Erstellung einer möglichst korrekten Genomsequenz unterstützt. Dass für die Analysen benötigte Probenmaterial wird vom Kooperationspartner in den USA, der Utah State University geliefert. Dabei handelt es sich um DNA-Fragmente, der vor allem in westlichen Nationen in der Zucht verwendeten Schafsrasse Texel.

Durch die vollständige Sequenzierung und Aufklärung der Genstruktur des Schafgenoms wird ein tieferes Verständnis der Biologie und Evolution von Wiederkäuern erwartet. Die Ergebnisse liefern nicht nur die Basis, um das Schafgenom im Detail zu verstehen. Sie bilden auch einen Ansatzpunkt, um neue Strategien für die Zucht aufzuzeigen. So könnten beispielsweise langfristig moderne umweltangepasste Schafstiere entwickelt werden, die mit den lokalen Gegebenheiten einer Region optimal zu Recht kommen und sehr gute Erträge wie Wolle, Fleisch und Milch, liefern. Zudem macht die relativ hohe genetische Ähnlichkeit und damit enge Beziehung zum Menschen, das Schaf zu einem nützlichen Modell für grundsätzliche biomedizinische Fragestellungen.

HINTERGRUND

Weltweit gibt es etwa 1,3 Milliarden Schafe, 2,6 Millionen leben in Deutschland. Insgesamt 120 Arten sind vom Aussterben bedroht. 89 der insgesamt 1400 verschiedenen Rassen sind in der Bundesrepublik beheimatet. Diese teilweise recht alten Rassen bilden einen der größten Gen-Pools weltweit. Die Erhaltung der Arten ist auch im Hinblick auf die Bewahrung der genetischen Variation enorm wichtig.

Spitzenreiter in Sachen Schafsproduktion ist China mit 170 Millionen Tieren. Das Land hat Australien mit gegenwärtig 103 Millionen Tieren abgelöst, was sich auch in der Gewinnung von Produkten wie Fleisch und Wolle niederschlägt.

Das Leibniz-Institut für Nutztierbiologie wurde 1993 als eine Stiftung öffentlichen Rechts gegründet und ist eine Einrichtung der Leibniz-Gemeinschaft. Zur Leibniz-Gemeinschaft gehören zurzeit 86 Forschungsinstitute und Serviceeinrichtungen für die Forschung sowie drei assoziierte Mitglieder. Die Ausrichtung der Leibniz-Institute reicht von den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-, Sozial- und Raumwissenschaften bis hin zu den Geisteswissenschaften. Leibniz-Institute arbeiten strategisch und themenorientiert an Fragestellungen von gesamtgesellschaftlicher Bedeutung Bund und Länder fördern die Institute der Leibniz-Gemeinschaft daher gemeinsam. Näheres unter http://www.leibniz-gemeinschaft.de

Ansprechpartner
Leibniz-Institut für Nutztierbiologie (FBN)
Wilhelm-Stahl-Allee 2, 18196 Dummerstorf
Forschungsbereich Molekularbiologie
PD Dr. Tom Goldammer
T +49 38208 68 708
E tomgoldammer@fbn-dummerstorf.de
Wissenschaftsmanagement und Dokumentation
Dr. Norbert K. Borowy
T +49 38208 68 605
E borowy@fbn-dummerstorf.de