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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Genbasis des gesamten Mausgehirns dargestellt |
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| | | Ein internationales Forscherteam hat das bisher komplexeste Projekt der Molekularbiologie geschaffen: Es kartierte die Aktivierung aller rund 21.500 Gene der Maus im Gehirn. |
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600 Trillionen Bytes an Informationen liegen jetzt dazu in der öffentlich zugänglichen Datenbank des Instituts.
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Verteilung von Genen bzw. Proteinen |
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Die Wissenschaftler haben das gesamte Transkriptom, also die Übersetzung aller Gene der Maus im Gehirn, lokal kartiert und dargestellt. Oder umgekehrt: Sie haben in Gewebeschnitten für jedes einzelne der 21.500 Gene der Maus belegt, wo im Gehirn von erwachsenen Tieren die jeweiligen Proteine zu finden sind.
Im Endeffekt handelte es sich um die Erstellung von 21.500 Gehirn-Atlanten mit jeweils einem anderen Protein als darin auffindbaren Markern. Damit präsentierten sie erstmals die Verteilung von Genen bzw. Proteinen im Gehirn eines Säugetiers.
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Die entsprechende Studie heißt "Genome-wide atlas of gene expression in the adult mouse brain" und war "Nature" eine Coverstory wert (Bd. 445, S. 168; 11. Jänner 2007). |
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 Abstract der Studie |
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6.000 Mäusegehirne feinst geschnitten |
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Ed S. Lein vom Allen Institut und die zahlreichen Co-Autoren nutzten die modernsten und fast schon industriell erscheinenden Methoden von Histologie und Molekularbiologie für diese Aufgabe.
Die Gehirne von rund 6.000 Inzucht-Mäusen - das Material sollte ja möglichst gleichförmig sein - wurden in 25 Tausendstel Millimeter Dicke Schichten geschnitten. Jedes einzelne vorkommende Protein wurde wiederum durch Färbung dargestellt.
Die Schnitte wurden dann in unterschiedlicher Auflösung automatisch abfotografiert. Die Daten kamen in den Computer. Es handelte sich um 600 Trillionen Bytes.
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Dreidimensionales Computerbild |
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Jetzt gibt es durch zusammenfassende Darstellung per Computer ein dreidimensionales Mausgehirn, in dem jeder enthaltene Punkt einem dort vorkommenden Protein bzw. seinem Gen entspricht.
Von Gehirnregion zu Gehirnregion kann das unterschiedliche Aktivierungsmuster von Genen damit betrachtet werden. Auch das Zusammenspiel verschiedener Erbanlagen lässt sich damit sichtbar machen.
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Arbeit geht weiter |
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So beeindruckend das klingt, am Ende sind die Forscher damit noch nicht. Für jede Nervenzelle konnte nämlich nur die Aktivierung eines einzigen Gens kartiert werden. Im Idealfall sollte man jedoch das gesamte Expressionsmuster von 21.500 Genen pro Zelle darstellen können. Doch das würde den Datenwust um das 100-Millionen-Fache erhöhen, was derzeit noch nicht machbar ist.
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Ziel: Altersentwicklungen darstellen |
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Ein weiteres Ziel wäre die Darstellung der unterschiedlichen Proteinmuster zu bestimmten Zeitpunkten der Embryonalentwicklung, der Jugend und des Alters. Doch auch das dürfte die derzeitigen Möglichkeiten - noch - überschreiten.
Doch immerhin kann man anhand der vorliegenden Informationen schon nachsehen, welche fundamental wichtigen Gene zum Beispiel in vielen Gehirnregionen tätig sind oder wo einzelne Erbanlagen besonders intensiv aktiviert sind.
[science.ORF.at/APA, 22.1.07]
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01.01.2010 |
