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 Schönheit der organischen Form in 3D
12.07.2018 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

nachricht Infektionen und Krebs: Welche Rolle spielen spezielle weiße Blutkörperchen?
06.07.2018 | Medizinische Hochschule Hannover

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: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics