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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Forscher entwickeln Alternative zur Knock-out-Maus |
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| | | Um der Funktion von Genen auf die Schliche zu kommen, verwenden Wissenschaftler unter anderem so genannte Knock-out-Mäuse. Wiener Forscher arbeiten nun an einer Alternative - in Form von kleinen Fischen. |
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Bei den Knock-out-Mäusen werden gezielt einzelne Gene - die unter die Lupe genommen werden sollen - ausgeschaltet. Dann wird beobachtet, was passiert.
Wissenschaftler des Instituts für Tierzucht und Genetik der Veterinärmedizinischen Universität Wien (VUW) arbeiten im Rahmen des vom Bildungsministerium ins Leben gerufenen Genom-Forschungsprogramms GEN-AU an einer alternativen Methode zur Erforschung der Gen-Funktion.
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Keine gezielte Manipulation des Erbguts |
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Die Wiener Forscher um Projektleiter Thomas Czerny setzen auf vergleichsweise einfach auch in Massen zu haltende kleine Fische (Reiskärpflinge oder Medaka Fische). Männchen dieser Art werden einer Substanz ausgesetzt, die stark Erbgut verändernd (Fachausdruck: mutagen) wirkt.
Durch die Behandlung entsteht - völlig zufällig - eine Vielzahl von Mutationen, welche die Fische weitervererben. "Um eine gezielte Veränderung des Erbguts - wie etwa im Falle der Knock-out-Mäusen-, handelt es sich dabei nicht", sagte Czerny gegenüber der APA.
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Zentrale Frage: Ist ein bestimmtes Gen mutiert? |
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Im Mittelpunkt der weiteren Untersuchungen stehen dann die Nachkommen der behandelten Fische, sie weisen im Erbgut jene Mutationen auf, die sie von den Vätern vererbt bekommen haben.
Da allerdings alle Keimzellen des Vaters nach dem Zufallsprinzip verändert sind, weist jeder Nachkomme unterschiedliche Mutationen auf. Die zentrale Frage ist, ob unter den zahlreichen Veränderungen auch jenes Gen mutiert ist, das jeweils erforscht werden soll.
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Nachweis über die Schwanzflosse |
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Dazu wird den Fischen ein kleines Stückchen Gewebe - meist aus der Schwanzflosse - entnommen und das jeweilige Gen daraus mittels so genannter Polymerase-Kettenreaktion (PCR) vervielfältigt.
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Die Wiener "Screen-out"-Methode |
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So weit ist alles noch Stand der Wissenschaft. Um herauszufinden, ob unter den Fischen auch einer ist, bei dem das fragliche Gen mutiert ist, haben die Wiener Wissenschafter ihre eigene Methode entwickelt, genannt - in Anspielung auf die Knock-out-Maus - "Screen-out".
Dazu werden die zuvor von den Fischen isolierten und vermehrten Gene gemeinsam mit zusätzlichen Komponenten (als Plasmid) in Bakterien eingeschleust. Der Trick bei der Sache ist, dass diese zusätzlichen Komponenten das Bakterienwachstum verhindern, solange das Gen unverändert vorliegt.
Doch bei einem mutierten Gen, funktioniert die Sache nicht mehr, die Bakterien beginnen zu wachsen und der Fisch mit der gewünschten Mutation ist entlarvt. Nun können die Wissenschafter das Tier weiter vermehren und eingehende Untersuchungen über das fragliche Gen und dessen Veränderung anstellen.
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Nachteil: Fische weniger verwandt mit Menschen |
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Der Nachteil der Methode ist, dass Fische dem Menschen weniger nahe stehen als etwa Mäuse. "Es hat sich aber in den vergangenen Jahren gezeigt, dass innerhalb der Wirbeltiere sehr viele Gene gleich oder wenigstens ähnlich funktionieren, daher sind Rückschlüsse auf den Menschen meist doch möglich", so Czerny.
Dagegen ist neben der einfachen Haltung ein weiterer Vorteil des Verfahrens, dass Fische während ihrer Embryonalentwicklung sehr einfach beobachtet werden können. Da die Embryos transparent sind, können praktisch alle inneren Organe direkt untersucht werden.
Eine Beobachtung von Maus-Embryos in der Gebärmutter ist vergleichsweise schwieriger. Auch könne die "Screen-out"-Methode - im Gegensatz zum Knock-out-Verfahren, das nur bei Mäusen funktioniert - auch auf andere Tierarten anwendbar sein, so Czerny.
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Mehr zu diesem Thema in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
