Neue Methode vereinfacht die funktionelle Genomforschung

Nun können in Zukunft zum Beispiel Erbkrankheiten schneller dem dafür verantwortlichen Gen zugeordnet werden. Entwickelt wurde das Verfahren im Tiermodell Zebrafisch, es lässt sich aber auch bei anderen Modellorganismen einsetzen. Beteiligt an der Entwicklung des sogenannten Transposons waren Kölner Genetiker unter Leitung von Professor Matthias Hammerschmidt vom Institut für Entwicklungsbiologie und amerikanische Wissenschaftler von der Mayo Clinic und der Universität von Minnesota.

„Springende Gene“, sogenannte Transposons, sind frei bewegliche Teile der DNA. Sie werden von Genetikern dazu benutzt, fremde Gene in die DNA eines Organismus einzuschleusen. So ist es möglich, einzelne Gene des Fisches auszuschalten. Dabei können die Genetiker beobachten, welche Körperregionen, -funktionen oder Verhaltensweisen des Fisches sich ändern. Die Funktionen und Aufgaben des betroffenen Gens werden auf diese Weise ermittelt.

Das entwickelte Transposon wurde von den Wissenschaftlern mit einer „Protein-Falle“, dem "Protein-Trap" ausgestattet. „Das getroffene Gen erzeugt bei Aktivität dann nicht mehr das ursprüngliche gesunde Protein, sondern ein unfunktionelles und verkürztes“, so Hans-Martin Pogoda, der an der Studie mitgearbeitet hat. „Daran ist nun als Marker das rot-fluoreszierende Protein RFP gekoppelt.“ Unter fluoreszierendem Licht lässt sich die zelluläre Verteilung des Fusionsproteins im Körper des Fisches sichtbar machen und ermitteln. Das pGBT-RP2.1 Transposon wurde im Labor von Professor Stephen C. Ekker (Mayo Clinic) entwickelt. Die Genetiker testeten das System erstmals in großem Rahmen im Zebrafisch. „Wir konnten 350 durch pGBT-RP2.1 mutierte Abstammungslinien von Zebrafischen erzeugen und phäno- wie genotypisch charakterisieren“, erklärt Pogoda.

Die neue Methode birgt große Vorteile. So lassen sich die mutierten Gene leichter identifizieren als bei herkömmlichen Mutageneseverfahren. So können die Wissenschaftler bei Ihrer Suche nach relevanten Phänotypen hinsichtlich bestimmter Körperregionen oder Verhaltensweisen eine gezielte Vorselektion treffen. Dank der Beschaffenheit des Transposons lassen sich die betroffenen Gene zudem zu bestimmten Zeiten und in bestimmten Gewebsstrukturen ausschalten. „Auf diese Weise lassen sich jetzt auch beim Zebrafisch Situationen erzeugen, die dem konditionellen Gen-Knock-out der Maus vergleichbar sind“, sagt Pogoda. „Dies wurde bisher in keinem Modellorganismus außerhalb der Maus erreicht.“


MEDICA.de; Quelle: Universität zu Köln