Genom der Pappel entschlüsselt		erstellt am 24. 09. 04
Fortschritt im Kampf gegen die globale Erwärmung Gent (pte) - Einem internationalen Konsortium, an dem Forscher der Flanders Interuniversity Institute for Biotechnology an der Ghent University beteiligt waren, ist es gelungen, das erste Baum-Genom zu entschlüsseln, jenes der Pappel. Wälder bedecken 30 Prozent der Landgebiete der Erde, sie beheimaten zwei Drittel des Lebens auf der Erde und sind verantwortlich für 90 Prozent der Biomasse am Trockenland. Ihr Einfluss auf das tägliche Leben ist demnach enorm. Das Wissen über die DNA der Pappel ist ein wichtiger Schritt zur Erforschung baumspezifischer Gene, die genutzt werden können, um Bäume zu besseren Luftreinigern zu machen, damit sie schneller wachsen oder damit sie leichter zu Papier zu verarbeiten sind. Die Bedeutung von Bäumen als Versorger mit reiner Luft und Energie oder als Rohmaterial für Möbel, Baumaterial und andere Werkzeuge kann gar nicht überbewertet werden. Viele Eigenschaften der Bäume kommen in anderen Pflanzen nicht vor, wie die Fähigkeiten, über große Mengen an Holz zu verfügen, das Wachstum nach den Jahreszeiten auszurichten und sich an geänderte Umweltbedingungen anzupassen. Sie haben die lebenswichtigen Eigenschaften, weil sie viele Jahre am selben Ort überleben müssen. Das Wissen über das Genom der Pappel (Populus trichocarpa) erlaubt den Forschern jene Gene zu betrachten, die für Bäume spezifisch sind. Die Pappel, die eine relativ beschränkte Genom-Größe hat, dient als Modell für Baumorganismen. Populus trichocarpa hat "nur" 520 Mio. Basenpaare (Bausteine der DNA), 50 Mal weniger als die Föhre. Dafür hat die Pappel vier Mal so viel DNA wie Arabidopsis, eine Modellpflanze, deren Genom vor vier Jahren dechiffriert wurde. Im Mai 2002 begann das internationale Konsortium mit der Entschlüsselung des Pappel-Genoms. Die Forscher verwendeten eine weibliche Pappel vom Nisqually-Fluss im US-Bundesstaat Washington. Sie brauchten über zwei Jahre, um die 520 Mio. Basenpaare zu bestimmen, die sich auf 19 Chromosomen verteilen. Durch den Vergleich der Genome dieser beiden Modellorganismen - Populus und Arabidopsis - hofften die Wissenschaftler die baumspezifischen Gene zu identifizieren. Mit der Hilfe hochentwickelter Computerprogramme werden die Bioinformatiker die Gene der Pappel--DNA entschlüsseln. Auf Basis mathematischer Algorithmen prognostizieren die Wissenschaftler, dass die Pappel etwa 50.000 Gene hat. Weiters rechnen sie damit, dass etwa 10.000 von ihnen in der Arabidopsis nicht vorhanden sind und deshalb "baumspezifisch" sind. Anhand der neuen Daten wollen die Forscher die Funktion der Gene erkunden. Diese Grundlagenforschung betrifft Informationen über die Arbeitsweise von Bäumen, ebenso wie über universale biologische Fragen. Viele der Reaktionen und Funktionen von Pflanzen gelten auch für Tiere und Menschen. Aber die Erkenntnisse können sich auch auf die Ökologie auswirken. Das genetische Wissen ermöglicht den Forschern, Bäume genetisch zum Vorteil der Menschheit und der Umwelt zu modifizieren. Heute sind Bäume die Lungen der Erde. Sie könnten beispielsweise so modifiziert werden, dass sie CO2, das vorrangige Treibhausgas, noch effektiver abfangen. Oder bessere Holzqualitäten könnten gezüchtet werden. Da Holz für die Papierproduktion elementar ist, soll auch erforscht werden, welche Gene entscheidend für die Formierung des Holzes sind und wie Struktur und Komposition optimiert werden können, um die Papierproduktion zu verbessern.
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