Neuherberg – Mit leuchtenden Reportern sind Münchner Wissenschaftler der Gehirnentwicklung bei Zebrafischen auf der Spur: Der Arbeitsgruppe um Dr. Reinhard Köster vom Institut für Entwicklungsgenetik am Helmholtz Zentrum München in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe von Dr. Mario Wullimann aus der Abteilung Neurobiologie der Ludwig-Maximilians-Universität München ist es gelungen, die Technik der kombinatorischen Gal4-Genetik auf den Zebrafisch Danio rerio zu übertragen und weiter auszubauen.
Mit Hilfe eines für Zebrafische angepassten GAL4/UAS-Systems können beliebige Gene gezielt in bestimmten Zellen oder Geweben aktiviert werden. Der Münchner Arbeitsgruppe ist es gelungen, die kurzzeitige Aktivität von Genen mit Hilfe von Fluoreszenzproteinen sichtbar zu machen und die Aktivität dieses leuchtenden “Reporters” durch Selbstregulation bis in erwachsene Tiere zu verlängern. Dadurch kann nun die Aktivität eines Gens in der Embryonalentwicklung mit der reifen Struktur im funktionalen Gewebe ausgewachsener Organismen korreliert werden. Diese Technik ist universal für die Untersuchung von Genaktivitäten einsetzbar.
Die Technik der kombinatorischen Gal4-Genetik wurde ursprünglich für die Taufliege Drosophila konzipiert. Das Protein GAL4 bindet dabei spezifisch an seine DNA-Erkennungssequenz UAS (Upstream Activating Sequence), wodurch ein Zielgen angeschaltet wird.
Originalpublikation M. Distel, M. F. Wullimann, R. W. Köster (2009). Optimized Gal4 genetics for permanent gene expression mapping in zebrafish. Proceedings of the National Academy of Sciences USA http://www.pnas.org
Das Institut für Entwicklungsgenetik (Direktor: Prof. Dr. Wolfgang Wurst) beschäftigt sich mit der funktionellen Analyse des Säugetiergenoms, der Entwicklung von Tiermodellen, die zum Studium der Pathogenese von Erkrankungen eingesetzt werden können sowie der Entwicklung von Methoden zur Analyse der Genfunktion in Säugetieren und Fischen. Zentrales Ziel ist es, genetisch determinierte Krankheiten des zentralen Nervensystems, des Auges und des Skeletts zu erforschen und die molekularen Mechanismen zu erkennen, welche die Embryonalentwicklung steuern.
Das Helmholtz Zentrum München ist das deutsche Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt. Als führendes Zentrum mit der Ausrichtung auf Environmental Health erforscht es chronische und komplexe Krankheiten, die aus dem Zusammenwirken von Umweltfaktoren und individueller genetischer Disposition entstehen. Das Helmholtz Zentrum München beschäftigt rund 1680 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Der Hauptsitz des Zentrums liegt in Neuherberg im Norden Münchens auf einem 50 Hektar großen Forschungscampus. Das Helmholtz Zentrum München gehört der größten deutschen Wissenschaftsorganisation, der Helmholtz-Gemeinschaft an, in der sich 16 naturwissenschaftlich-technische und medizinisch-biologische Forschungszentren mit insgesamt 26500 Beschäftigten zusammengeschlossen haben.