Das Vereinigte Königreich will in Sachen Genomik den Ton angeben
Der Biotechnology & Biological Sciences Research Council (BBSRC) hat zusätzliche Finanzierungsmittel von der britischen Regierung für Genomikforschung erhalten, womit die führende Rolle anerkannt wird, die das Vereinigte Königreich in Europas Wissenschaften einnimmt, wie auch das Potential der Genomik für neue industrielle Prozesse, Produkte und erhöhte Lebensqualität. Genomik ist die Wissenschaft und Technologie, die Informationen über die DNS-Sequenzen von Genen in das Verständis von deren Funktion und Verhalten ummünzt. Sie wird als 'die neue Biologie' tituliert und verspricht, Funktionen in Pflanzen, Tieren und Mikroben zu identifizieren, die in der Grundlagenforschung sowie in Industriezweigen mit biologischer Ausrichtung genutzt werden können. Die Post-Genom"-Herausforderung der Auslegung von riesigen Mengen neuer Daten, die sich aus der Genomanalyse ableiten, könnte sich auf mehrere Bereiche auswirken, wie u.a. Pharmazeutik, Produktivität von Agrarpflanzen und Tieren, Nahrungsmittelsicherheit, Umweltreinigung sowie biotechnologische Produkte von Pflanzen und Mikroben. Campylobacter jejuni ist ein furchterregendes Pathogen. Dabei handelt es sich um eines der erfolgreichsten nahrungsmittelvergiftenden Bakterien der Welt, das wahrscheinlich für mehr als zweimal so viel Vergiftungsfälle verantwortlich ist wie Salmonellen. Bis vor Kurzem hat es relativ wenig Forschung über die Frage gegeben, weshalb das Bakterium so virulent ist, mittlerweile wird das Problem dank Forschungsarbeiten im Vereinigten Königreich allerdings etwas klarer. C. jejuni soll 1700 Gene aufweisen. Zweck der Genomik ist es, die Aktivität einzelner Gene zu erforschen und sich die Vielfalt von Proteinen anzusehen, die von dem Organismus erzeugt werden, wenn er mit unterschiedlichen Umweltaufgaben konfrontiert ist. Die Anpassungsfähigkeit von C. jejuni wird auf einen mächtigen Satz von Regulatorgenen zurückgeführt, die es befähigen, seinen Metabolismus der jeweiligen Umgebung gemäß schnell zu ändern, wenn es sich zum Beispiel in kontaminiertem rohem Hühnerfleisch oder im Darm des Menschen befindet. Schon jetzt geben die Informationen über die Sequenz von C. jejuni einige Hinweise, die zumindest einen Teil seines Erfolgs als Pathogen erklären würden. Mehr als 33 Prozent seiner Gene haben keine bekannten Entsprechungen in anderen Organismen und - was von besonderem Interesse ist - es scheint keine Gene aufzuweisen, die wichtigen Virulenzfaktoren entsprechen, welche in anderen Pathogenen festgestellt wurden, was auf eine ungewöhnliche und möglicherweise einzigartige Angriffstaktik hinweist. Darüber hinaus scheint es mehrere Kopien eines Gens aufzuweisen, das die gleichen Codes wie ein Enzym zur Schau trägt, welches Änderungen seiner äußeren Beschichtung bewirkt. Daraus könnte sich ein wichtiger Hinweis darauf ableiten lassen, weshalb es auf so wirksame Weise infizierend wirkt, indem es immer wieder andere Formen annimmt, um sich auf diese Art vor den Abwehrmechanismen seines Wirts zu schützen. Das Projekt C. jejuni wird im Rahmen des Programms über die Biologie von in Nahrungsmitteln mitgeführten Pathogenen finanziert. Eine Zusammenarbeit zwischen Europa und Amerika hat eine Sammlung von Gensequenzen für das Pflanzengenmodell Arabidopsis hervorgebracht, die mit Hilfe von programmierbaren Bildschirmen (Smart Screens) analysiert wird, um die Genfunktion zu ermitteln. Diese Arbeit wird zur Zeit auf die wichtigsten Getreidearten angewandt, welche günstigerweise fast identische Genordnungen und ähnliche Gensequenzen aufweisen. "Heutzutage können wir die Funktion von weniger als einem Drittel von Pflanzengensequenzen schätzen", sagte Dr Keith Edwards vom Institute of Arable Crops Research - Long Ashton Research Station (Institut für Agrarpflanzenforschung - Forschungsstation Long Ashton). "Durch die Anwendung der für Arabidopsis entwickelten Funktionsgenomik müßten wir jedoch bald in der Lage sein, die Rolle wichtiger Gene in den Hauptgetreidearten vorherzusagen." Die Maispflanze erweist sich ganz besonders als Goldmine zur Identifikation der Genfunktion, und Dr Edwards Forschungsgruppe hat eine Genmaschine eingerichtet, die bei der Identifikation und Untersuchung von Genen hilft, welche von besonderem Interesse sind. Ein Forschungsstrang befaßt sich mit der Untersuchung einzelner Gene, die auf bestimmte Aktivitäten steuernd wirken, wie zum Beispiel den Transport von Kaliumionen oder die Erzeugung der Proteinkomponente des Zellgerüsts (Tubulin). Die Wissenschaftler sehen sich jedoch auch Pflanzen an, bei denen die Aktivität eines Gens, das eine Kaskade anderer Funktionen steuert, durch die Einfügung eines als Mutatortransposon bezeichneten DNS-Teils beeinflußt worden ist. Ein Satz von Mutanten, der unter Verwendung dieser Sequenz erzeugt wurde, hat sich als guter Imitator bedeutender Maiskrankheiten erwiesen. Bessere Kenntnisse über die Funktion von wichtigen Pflanzengenen werden Wissenschaftlern dabei helfen, Pflanzenkrankheiten zu bezwingen und können neue Wege aufzeigen, wie man Pflanzen als Minifabriken zur Erzeugung neuer Produkte wie Impfstoffe, Kunststoffe und Öle für den Industriegebrauch nutzen kann. Die Arbeit an den Getreidearten wird von der Initiative Genome Analysis of Agriculturally Important Traits (Genomanalyse von landwirtschaftlich bedeutenden Merkmalen) des BBSRC unterstützt.
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Vereinigtes Königreich