29.08.2010 Das Epigenom macht die Königin
Alle Ameisen eines Staats sind eng verwandt, doch die Königin sticht durch ihr Aussehen und Verhalten hervor: Das Epigenom macht den Unterschied. Ein internationales Forscherteam hat jetzt das Genom von zwei Ameisenarten entschlüsselt und untersucht, wie die verschiedenen Kasten in einem Ameisenstaat entstehen. Sie fanden heraus, dass Königinnen und Arbeiterinnen sich bei der Aktivierung vieler Gene unterscheiden - besonders wenn diese von Nervenzellen benutzt werden. Bei der Königin war das Nervensystem eher verkümmert: Ihre Aufgabe beschränkt sich auch rein auf die Fortpflanzung. Die Ergebnisse deuten auch an, dass umweltbedingte Markierungen der DNA-Basen - epigenetische Veränderungen - dabei die entscheidende Rolle spielen. Die Forscher wollen nun mit diesen Ameisen herausfinden, wie das Epigenom das Verhalten und die Alterung steuert. (Quelle: Science)
24.08.2010 Vitamin D-Mangel stört Gene und Immunsystem
Vitamin D-Mangel beeinflusst die Aktivität von 229 Genen und könnte Autoimmunerkrankungen begünstigen. Die Wirkung von Vitamin D auf das Genom haben jetzt Forscher aus Oxford genauer untersucht. Im Inneren der Zelle bindet Vitamin D an ein Rezeptor-Protein, und beide zusammen können sich an DNA-Sequenzen anheften und die Tätigkeit von Genen steuern. Fast 2800 derartige Bindungsstellen haben die Wissenschaftler im Genom gefunden; viele davon liegen in der Nähe von Genen, die an der Entstehung von Autoimmunerkrankungen beteiligt sind. Für 229 Gene wurde der Beweis erbracht, dass sie von Vitamin D mitreguliert werden. Manche dieser Gene fielen bereits im Zusammenhang mit multipler Sklerose, rheumatoider Arthritis und Lupus erythematodes auf. Die Auswirkungen auf die Gesundheit der Weltbevölkerung könnten erheblich sein: Geschätzte 1 Milliarde Menschen leiden an Vitamin D-Mangel, aufgrund schlechter Ernährung oder fehlendem Sonnenlicht. (Quelle: ScienceDaily)
17.08.2010 Wellen im Genom: Wie Zellen ihre Identität erhalten
Gene allein können nicht erklären, warum Blut-Stammzellen so unterschiedliche Zellformen hervorbringen; epigenetische Veränderungen - chemische Markierungen im Genom - scheinen der Schlüssel dazu zu sein. Amerikanische Forscher haben jetzt untersucht, wie sich epigenetische Markierungen bei der Reifung von Blutzellen verändern.Sie haben sich 4,6 Millionen Stellen im Genom angeschaut, die durch das Anhängen kleiner Moleküle modifiziert werden (DNA-Methylierungen), und dies bei acht verschiedenen Blutzell-Arten - von der unspezialisierten Stammzelle bis zum ausgereiften Lymphozyten. Die Änderungen waren dramatisch: Lymphozyten verlieren in einer frühen Entwicklungs-Phase einen großen Teil der DNA-Methylierungen, doch später tauchen sie dann wieder auf. Bei myeloiden Zellen (einem anderem Blutzell-Typ) lief es genau umgekehrt; erst nahmen die epigenetischen Änderungen zu, am Ende verschwanden jedoch die meisten wieder. Epigenetische Veränderungen sind also kein stetiger Prozess, in dem ein Gen nach dem anderen abgeschaltet sind. Sie laufen vielmehr wie Wellen durch das Genom, und jeder Zelltyp folgt seinem eigenem Muster. (Quelle: ScienceDaily)
05.08.2010 Schwamm-Genom: Alles was ein Tier braucht
Einfach und uralt: Schwämme gibt es bereits seit 650 Millionen Jahren, die Erforschung ihrer Gene kann daher Aufschluss über die Evolution der Tierwelt geben. Amerikanische Wissenschaftler haben jetzt das komplette Genom des Schwamms Amphimedon queenslandica veröffentlicht, der im Barrier Riff von Australiern lebt. Trotz seines einfachen Körperbaus weist er bereits 18 500 Gene auf - der Mensch hat etwa 20 000 - und alle wichtigen Proteinfamilien sind bei ihm schon vorhanden. So gibt es Proteine, die beim Menschen nur in Nervenzellen vorkommen, obwohl es derartige Zellen im Schwamm nicht gibt. Auch finden sich Gene, die den Selbstmord von Zellen steuern; Störungen in diesem Prozess können beim Menschen die Entwicklung von Krebs auslösen. Die Auswertung der Daten wird noch viele Jahre dauern, aber am Ende könnte der Schwamm uns etwas über unsere eigene Entwicklung gelehrt haben. (Quelle: Nature)
22.07.2010 Über die Krebs-Gene zur Therapie
Welches Medikament hilft einem Krebs-Patienten? Diese Frage stellt Ärzte vor ein großes Problem: Krebs kann auf vielerlei Gen-Defekten beruhen, und ein Medikament kann bei einer Krebs-Form Wunder bewirken, bei einer Anderen aber völlig wirkungslos sein. Britische und amerikanische Forscher gehen jetzt dieses Problem systematisch an. Mehr als 350 Krebs-Proben haben sie mit 18 Wirkstoffen behandelt, deren Wirksamkeit protokolliert und die Ergebnisse auf einer frei zugänglichen Webseite veröffentlicht. Doch das ist erst der Anfang. In fünf Jahren sollen es etwa 1000 Krebszell-Linien und 400 Medikamente sein - einzeln und in Kombination. Die Webseite richtet sich bislang vor allem an Krebs-Forscher, doch mittelfristig soll sie die Entwicklung neuer Therapien unterstützen und Ärzten bei konkreten Entscheidungen helfen. (Quelle: Sanger Institut)
09.07.2010 Nichts Neues im Vielzeller-Genom
Die Grünalge Volvox besteht aus 2000 Zellen, sein naher Verwandter Chlamydomonas nur aus einer Einzigen: Forscher hofften der Evolution von Vielzellern auf die Spur zu kommen, wenn sie die Gene dieser Algen miteinander vergleichen. Doch die Sequenzierung des Volvox-Genoms durch eine internationale Forschergruppe endete mit einer Überraschung - die Unterschiede sind wesentlich geringer als erwartet. Zwar ist das Volvox-Genom um 17 % größer, doch weisen beide Organismen eine ähnliche Anzahl von Genen auf (etwa 14 500). Auch neuartige Gene, die den Schritt zur Vielzelligkeit erklären könnten, fanden die Forscher nicht. Große Schritte in der Evolution müssen also nicht mit großen Veränderungen im Genom einhergehen, manchmal haben schon kleine Unterschiede bedeutende Auswirkungen. (Quelle: Science)
26.06.2010 Über 100 menschliche Genome im Internet
Die genetischen Unterschiede zwischen Menschen katalogisieren - dieses Ziel verfolgt das 1000-Genome-Projekt. In einem Zwischenschritt veröffentlichte das internationale Forscher-Konsortium jetzt genetische Daten von 885 Menschen frei zugänglich im Internet. Die Qualität ist allerdings höchst unterschiedlich: Nur 6 Menschen (zwei Elternpaare mit einem Kind) wurden mit höchster Genauigkeit sequenziert, 179 Genome wurden mit geringer Auflösung untersucht, und von 700 Menschen wurden nur jeweils 1000 Gene bestimmt. Am Ende sollen es 2500 Genome aus 27 verschiedenen Volksgruppen werden. Dann wird man fast alle genetische Variationen kennen, die bei mehr als einem Prozent der Bevölkerung vorkommen. (Quelle: 1000 Genomes Project)
16.06.2010 Gentest entschuldigt ungesunden Lebensstil
Ändern Menschen ihren Lebenswandel, wenn sie von genetischen Risiken erfahren? Eine Befragung von fast 2000 gesunden Amerikanern gab erst einmal eine ermutigende Antwort: Die Ursachen für Herzkrankheiten, Lungenkrebs und anderen Krankheiten vermuteten die meisten im Lebensstil, und nicht so sehr in erblichen Vorbelastungen. Doch gerade bei Leuten mit mehreren ungesunden Angewohnheiten stieg die Tendenz, die Schuld den eigenen Genen zuzuschieben. Als Grund vermuten die Forscher, dass diese Personen schon oftmals - und erfolglos - Hilfe suchten und ihr Verhalten ändern wollten. Weitere neue Ratschläge werden von ihnen als wertlos betrachtet und abgelehnt. In diesen Fällen wäre eine genetische Risikoaufklärung also wenig hilfreich und eventuell sogar kontraproduktiv. (Quelle: ScienceDaily)
03.06.2010 Springende Gene beim Menschen sehr hüpffreudig
Überreste von Viren sind in unserem Erbgut allgegenwärtig: Bis zu 40 % der Genom-Sequenz stammen von ihnen. Manchmal werden sie aktiv, vervielfältigen sich und hüpfen an eine neue Stelle - darum werden sie auch springende Gene genannt (in der Fachsprache Transposons). Und dass sie noch ziemlich oft aktiv werden, haben jetzt amerikanische Forscher herausgefunden. Einer von 40 Menschen erbt eine neues springendes Gen von seinen Eltern - sie leisten also einen nicht zu unterschätzenden Beitrag zu unserer Evolution. Und dabei haben die Forscher nur Ei- und Spermazellen untersucht, in denen die Aktivität der springenden Genen stark unterdrückt wird: In allen anderen Körperzellen sind sie wahrscheinlich noch hüpffreudiger. (Quelle: ScienceDaily)
30.05.2010 Muttermilch aktiviert schützende Gene
Stillen, ja oder nein: Auch Genforscher wollen da ein Wörtchen mitreden. An einer amerikanischen Universität wurde untersucht, ob Muttermilch im Baby-Darm andere Gene angeschaltet als Flaschenmilch. Und die Unterschiede waren gravierend: Vor allem Gene für die Darmentwicklung und für eine schützende Immunantwort waren wesentlich aktiver, wenn die Kinder Milch aus der mütterlichen Brust tranken. Dies ist auch im Einklang mit der alten Erkenntnis, dass gestillte Babys ein deutlich geringeres Krankheitsrisiko haben. Die Forscher wollen nun besser verstehen lernen, wie sich der Darm und seine Flora in den ersten Lebenswochen entwickelt. Und den Hersteller von Babynahrung bietet sich die Möglichkeit, die entscheidenden bioaktiven Stoffe zu identifizieren und vielleicht zukünftig ihrer Flaschenmilch beizumischen. (Quelle: ScienceDaily)