Truthahn-Genom fast komplett entschlüsselt
Ein internationales Forscherteam hat das Genom des Truthahns (Meleagris gallopavo) zu 93% entschlüsselt. Die im Fachblatt PLoS [Public Library of Science] Biology veröffentlichten Details der Gensequenzierung werfen neues Licht auf die Biologie von Vogelarten und könnten Truthahnproduzenten bei der Verbesserung der Fleischqualität unterstützen. Die Forschungsarbeit wurde teilweise mit EU-Mitteln durch das Projekt QUANTOMICS (From sequence to consequence - tools for the exploitation of livestock genomes) finanziert, dass mit 6 Millionen EUR im Rahmen des Themenbereichs "Lebensmittel, Landwirtschaft und Fischerei, und Biotechnologie" des Siebten Rahmenprogramms (RP7) der EU gefördert wurde. Das Genom von Vögeln umfasst wenige große Chromosomen (sogenannte Makrochromosomen) und eine Vielzahl kleinerer Mikrochromosomen. Inzwischen haben die Forscher 93% des Truthahngenoms entschlüsselt und damit nahezu 16.000 Gene, wobei die meisten Daten aus Sequenzen der 10 Makrochromosomen des Genoms stammen. Das Team sucht noch nach optimalen Methoden zur Sequenzierung der Mikrochromosomen. "Wir haben bereits tausende Gene identifiziert, die Vogelforscher noch nicht kannten", erklärt Studienleiter Rami Dalloul von der Universität Virginia Tech in den Vereinigten Staaten. "So könnten die Genomsequenzen des Truthahns Forschern in Zukunft Informationen liefern zu Fleischertrag und -qualität, Gesundheit und Krankheitsresistenzen, Fruchtbarkeit und Reproduktion", fügt Dr. Dalloul hinzu. "Beispielsweise wissen wir noch nicht genau, wie die Interaktion zwischen Wirt und Krankheitserregern funktioniert. Mit der Entschlüsselung werden wir diesen Prozess besser verstehen und damit auch wirksamere Möglichkeiten zur Prävention und Therapie von Krankheiten haben." Die Ergebnisse könnten auch zur Entwicklung von Verfahren beitragen, um fettärmeres und schmackhafteres Truthahnfleisch mit verbesserter Konsistenz herzustellen. Genauere Einblicke ins Truthahn-Genom werden auch die medizinische Forschung vorantreiben. Ebenso wie Menschen sind auch Truthähne anfällig für eine bestimmte Herzerkrankung, die sogenannte Kardiomyopathie. Dabei wird das Herz immer schwächer, nimmt an Umfang zu und kann die Blutzirkulation durch den Körper nicht mehr gewährleisten. Interessant ist für die Forscher auch die ungewöhnlich hohe Empfindlichkeit gegenüber Aflatoxinen, einem natürlich vorkommenden, Krebs erregenden Pilzgift, das das Immunsystem schwächt. Nach Huhn und Zebrafink ist dies der dritte Vogel, dessen Erbgut entziffert wurde. Ein Vergleich der Sequenzen bei Huhn und Truthahn belegt auch die relative Stabilität der Genome von Hühnervögeln (Galliformes - der Ordnung, zu denen beide Arten gehören). Den Forschern zufolge seien rund 10% des Truthahn-Genoms starkem "Selektionsdruck" ausgesetzt, bei Säugetieren hingegen seien nur 5% des Genoms betroffen. Darüber hinaus ähnelten sich die Genome der beiden Vogelarten noch stark, obwohl sie sich vor doppelt so langer Zeit differenzierten wie Mäuse von Ratten oder Menschen von Gibbons. Weiterhin enthüllte ein Vergleich des Vogelgenoms mit dem des eierlegenden Säugetiers Platypus (Schnabeltier), dass manche Funktionen allen eierlegenden Säugetieren, andere wiederum nur Vögeln eigen sind. Vögeln fehlen teilweise die Gene für typische Säugermerkmale, beispielsweise für die Zahnbildung. Demnächst wollen die Forscher herausfinden, welchen Einfluss die Domestizierung auf das Huhn- und Truthahngenom hatte. Beide Vogelarten waren dadurch einem immensen Selektionsdruck auf ähnliche Merkmale unterworfen. Für die Genomforschung ist die Arbeit am Truthahn-Genom ein enormer Fortschritt, denn erstmals kombinierten die Forscher für die Entschlüsselung eines Eukaryoten-Genoms Daten zweier Sequenzierungs-Plattformen der nächsten Generation. Den Angaben zufolge sei beim Truthahn nur ein Bruchteil der Kosten angefallen, die im Jahr 2004 für die Entschlüsselung des Huhn-Genoms (Gallus gallus) notwendig waren. "Bei diesem Genomprojekt wurde erstmals die Mehrheit der Herstellungskosten in die Analyse und Interpretation investiert statt in die Sequenzierung der Basenpaare", wie es in der Studie heißt.
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