ETH Zürich: Rindergenom weiter entschlüsselt
IMAGO / Panthermedia
 Die ​Forschenden fanden zahlreiche DNA-​Sequenzen und sogar ganze Gene, die im bisherigen Referenzgenom fehlten.
Die ​Forschenden fanden zahlreiche DNA-​Sequenzen und sogar ganze Gene, die im bisherigen Referenzgenom fehlten.

ZÜRICH Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) verglichen Referenzgenome von mehreren Hausrindrassen sowie nahe verwandten Wildrindern. Dadurch entdeckten sie Gene mit bisher unbekannten Funktionen.

Die heutige genetische Forschung arbeitet oft mit sogenannten Referenzgenomen. Dabei handelt es sich um Daten von DNA-Sequenzen, die Wissenschaftler als repräsentatives Beispiel für die genetische Ausstattung einer Art zusammengestellt haben.

Um ein Referenzgenom zu erstellen, verwenden Forschende normalerweise DNA-Sequenzen von einem bis wenigen Individuen, was die gesamte genetische Vielfalt von Individuen oder Teilpopulationen nur schlecht repräsentiert. Deswegen entspricht eine Referenz nicht immer exakt dem Gensatz eines bestimmten Individuums.
Weil es bis vor einigen Jahren sehr aufwändig, teuer und zeitraubend war, solche Referenzgenome zu erzeugen, konzentrierte sich die Forschung auf die Genome des Menschen und der wichtigsten biologischen Modellorganismen wie etwa dem Fadenwurm C. elegans.

Mittlerweile verfügen Forschende aber über schnelle Sequenziermaschinen, ausgefeilte Algorithmen, welche die ausgelesenen DNA-Sequenzen zu ganzen Chromosomen zusammensetzen, und viel mehr Rechenpower, sodass nun zunehmend auch für andere Arten Referenzgenome erstellt werden sollen. Wollen Forschende die Evolution und weitere grundlegende Fragen der Biologie besser verstehen, benötigen sie qualitativ hochwertige Referenzgenome von möglichst vielen Arten.
„Die neue Technologie hat das Zusammensetzen eines Genoms vereinfacht. “
Hubert Pausch, Professor für Tiergenomik der ETH Zürich

Das trifft auch auf Nutztiere zu. Für das Hausrind (Bos taurus) war bis vor kurzem nur ein einziges Referenzgenom verfügbar: das von der Kuh „Dominette“ der Rasse „Hereford“. Mit dieser Referenz glichen Forschende bisher andere DNA-Sequenzen von Rindern ab, um genetische Variationen aufzuspüren und entsprechende Genotypen zu definieren. Die bisherige Referenz bildet jedoch die Diversität der Art nicht ab, denn sie beinhaltet keine genetischen Varianten, an denen sich Individuen unterscheiden.

Die Forschenden haben mit den Genomen von drei weiteren Hausrindrassen, darunter das Original Schweizer Braunvieh, zwei nahe verwandten Arten wie dem Zebu-Rind und dem Yak sowie mit dem bisherigen Referenzgenom des Hausrinds ein sogenanntes Pangenom erstellt. Viele der gefundenen Gene stehen beispielsweise in Zusammenhang mit Immunfunktionen: Bei Tieren, die mit pathogenen Bakterien Kontakt hatten, waren diese Gene stärker oder weniger aktiv als bei jenen, die keinen Kontakt mit den Erregern hatten. Die entsprechende Studie wurde soeben im Fachmagazin PNAS vorgestellt.

Quelle: Fleischwirtschaft 6/2021
stats