Ein funktioneller Atlas des Mausgenoms

Ein vollständiges Verständnis der Genfunktion ist von zentraler Bedeutung, um die Säugetierbiologie zu entschlüsseln. Ein internationales Konsortium hat diesen großen Plan in die Tat umgesetzt, indem es genetische Werkzeuge und Ressourcen entwickelt, um das gesamte Maus-Genom funktionell zu annotieren.

Grundlagenforschung

Gesundheit

Die Entschlüsselung des menschlichen Genoms und des Maus-Genoms hat etwa 20.000 proteinkodierende Gene inmitten einer großen Fülle von nicht-kodierenden regulatorische Regionen ans Tageslicht gebracht. Für die funktionelle Annotation des Genoms müssen die Wissenschaftler Mutationen an diesen Genen durchführen und ihre Ergebnisse an Säugetier-Modellsystemen untersuchen, wie zum Beispiel an der Maus. Im Jahr 2007 zielte eine weltweite Mutagenese-Initiative, das International Knockout Mouse Consortium (IKMC), darauf ab, praktisch alle Protein-kodierenden Gene der Maus zu mutieren, um die funktionelle Annotation des Genoms zu beschleunigen. Das EU-finanzierte Projekt EUCOMMTOOLS (EUCOMM: Tools for functional annotation of the mouse genome) steht kurz vor dem Abschluss der IKMC-Mutationsquelle. Die neu entwickelten Tools umfassen eine neue Targeting-Strategie für einzelne Exon-Gene und ein effizientes gezieltes Genombearbeitungssystem, um komplexe bedingte Allele zu erzeugen. Außerdem wurden neuartige universelle genetische Werkzeuge für ektopische Genexpression, Fluoreszenz-Protein-Tagging und Zellablation geschaffen und für die wissenschaftliche Gemeinschaft zur Verfügung gestellt. Die Forscher von EUCOMMTOOLS schufen weitere 3.500 bedingte gezielte ESC-Linien und 223 neue Cre-Treiberllinien, die Cre-Rekombinase auf eine induzierbare Art und Weise exprimieren. Die Programme EUCOMM und EUCOMMTOOLS, beide von der EU finanziert, erzeugten zusammen etwa 13.000 bedingte Mutations-ESC und lieferten so den Großteil der bedingten Mutanten für die IKMC-Mutationsquelle. Die Verteilung an die internationale wissenschaftliche Gemeinschaft ist ein wichtiger Schwerpunkt und über das European Mouse Mutant Repository (EUMMCR) wurden bereits in großem Umfang mehr als 12.000 mutierte ESC-Klone und 1.000 Gen-Targeting-Vektoren bereitgestellt. Basierend auf der EUCOMM/EUCOMMTOOLS/IKMC-Quelle erzeugte das International Mouse Phenotyping Consortium (IMPC) mehr als 5.000 mutierte Mäusen und bestimmte die Phänotypisierungsänderungen. Die Arbeiten von EUCOMMTOOLS haben die Genfunktionsannotation, Säugetier-Gentechnik-Technologie im Allgemeinen und die bedingte Mutagenese im Besonderen vorangebracht. Die Projektergebnisse werden voraussichtlich das Wissen über Krankheitsmechanismen - eine Voraussetzung für die Gestaltung von therapeutischen Interventionen - verbessern. Dank der Verbundforschung, wird es eine vollständige Mutationsressourcenbibliothek für jedes Mausgen geben.

Schlüsselbegriffe

Maus-Genom, Protein codierend, funktionelle Annotation, Mutationen, IKMC, Treiberlinien, embryonale Stammzellen

EUCOMM: Tools for Functional Annotation of the Mouse Genome

Ein funktioneller Atlas des Mausgenoms

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