US-deutsches Team will Gen-Sequenz in drei Jahren entschlüsseln
München (pte) - Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist ein wesentlicher Meilenstein
auf dem Weg zur Entschlüsselung der komplexen Genomstruktur des Mais gelungen. Die Wissenschaftler haben jetzt
erstmals die Anzahl und die räumliche Anordnung der Mais-Gene identifiziert. Damit wurde eine wesentliche
Grundlage für die Sequenzierung des gesamten Genoms erarbeitet. In drei bis fünf Jahren wollen die Forscher
das gesamte Mais-Genom entschlüsselt haben.
"Bereits jetzt liefern diese Ergebnisse wichtige Informationen nicht nur für die zukünftige Genomforschung,
sondern auch für weitere Fortschritte in der Pflanzenzüchtung", berichtet Klaus Mayer vom Institut
für Bioinformatik am GSF - Forschungszentrum für Umwelt und http://www.gsf.de. Das Maisgenom umfasst
etwa 59.000 Gene und ist ungefähr so groß wie das des Menschen. Es stellt damit das größte
bisher untersuchte pflanzliche Genom dar. Seit die Pflanze vor fünf Mio. Jahren entstand, hat sich ihr Erbgut
allerdings extrem gewandelt. Ursprünglich besaß der Mais vier Chromosomensätze, da beide Ursprungspflanzen
ihren kompletten Chromosomensatz in die Kreuzung einbrachten. Anschließend gingen allerdings sehr viele Gene
wieder verloren, während andere verdoppelt und immer wieder variiert wurden.
Die Struktur des Maisgenoms ist sehr komplex, da viele verschachtelte repetitive Elemente zwischen die Gene gestreut
sind. Zusätzlich verändern zahlreiche Gene immer wieder ihre Position im Genom: Als springende Gene (Transposons)
können sie sowohl innerhalb des Chromosoms an eine andere Stelle wechseln, als auch auf andere Chromosomen
springen. Schon nach einer evolutionär gesehen kurzen Zeitspanne unterscheidet sich Mais auch von nahen Verwandten
stark - vermutlich gibt es zwischen ihnen mehr genetische Unterschiede als zwischen Mensch und Maus, führt
der Forscher aus.
Mais gehört zu den weltweit wichtigsten Getreidepflanzen. Die bisherigen Forschungsergebnisse bringen auch
für die Züchtung neuer leistungsfähiger Sorten neue Möglichkeiten. Nach Angaben der Forscher
steht dabei aber nicht die Erzeugung transgener Pflanzen am Programm, sondern die konventionelle züchterische
Verbesserung. Ziel neuer Züchtungen ist das Einkreuzen wichtiger Merkmale wie Stress-Toleranz oder höherer
Ertrag, um bestehende Sorten zu verbessern. "Für die Züchtung ist es wichtig, diese Merkmale mit
molekularen Sequenzen zu verknüpfen, d.h. wir müssen genetische Marker finden, um die für uns interessanten
Bereiche möglichst eng einzugrenzen", so Mayer. Mit den bisher vorliegenden Daten können viele Marker
entwickelt werden, mit deren Hilfe nach einer konventionellen Kreuzung relativ leicht geprüft werden kann,
ob das Ergebnis die gewünschten Eigenschaften trägt. |