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Wissen-News Gene hinter "chromosome drive" im Roggen entschlüsselt

12. November 2024, 10:05 Uhr

B-Chromosomen treten in vielen Organismen zusätzlich zu den eigentlich relevanten A-Chromosomen auf. Forschende konnten nun erstmals entschlüsseln, welche Gene auf diesen Chromosomen liegen. Die Erkentnisse könnten neue Impulse für die Behandlung bestimmter Erbkankheiten beim Menschen liefern.

B-Chromosomen sind Chromosomen, die bei manchen Organismen zusätzlich zu den regulären A-Chromosomen auftreten. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des IPK Leibniz-Instituts Gatersleben, Sachsen-Anhalt, konnte nun bestimmte Gene auf den B-Chromosomen von Roggen identifizieren. Das war bislang kaum möglich, weil die B-Chromosomen eine sehr komplexe Struktur haben. Diese erschwert eine Untersuchung der Gene, genannt Sequenzierung.

B-Chromosomen sind für das normale Wachstum eines Organismus nicht erforderlich, allerdings dennoch weit verbreitet. Bis heute wurden sie in fast 3.000 Arten entdeckt, darunter Pflanzen, Tiere und Pilze. Die meisten dieser Chromosomen haben in kleinerer Zahl keine Folgen, wenn eine höhere Anzahl von B-Chromosomen vorliegt, kann das zu einem anderen Aussehen und verminderter Fruchtbarkeit eines Organismus führen. Deshalb werden sie auch als parasitär bezeichnet, oder als egoistisch. Denn um zu verhindern, dass sie eliminiert werden, beeinflussen B-Chromosomen die Zellteilung und erhöhen in diesem Prozess ihre eigene Kopienzahl. Das nennt man "chromosome drive".

Position der für den "chromosme drive" verantwortlichen Gene identifiziert

Bislang wurde dieser B-Chromosomen-"drive" mit einer Vielzahl an Ansätzen untersucht, aber meist waren die Chromosomen auch mit modernen Methoden schwer zu greifen. Die Forschenden am IPK-Leibniz-Institut identifizierten nun die Position der für den "drive" verantwortlichen Gene auf dem B-Chromosom. Anschließend setzten sie das Chromosom zu einem verlängerten Pseudomolekül zusammen. "Mit Hilfe dieses Pseudomoleküls haben wir fünf Kandidatengene identifiziert, deren Bedeutung für die Steuerung des 'chromosome drive‘ auch durch weitere Studien unterstützt wird", berichtet Jianyong Chen, Erstautor der Studie, die jetzt in der Fachzeitschrift "Nature Communications" veröffentlicht wurde.

Die Ergebnisse hat das Forschungsteam in einer aktuellen Veröffentlichung im Journal "Nature" publiziert. Sie könnten neue Hinweise geben, wenn es um die Erforschung bestimmter Erbkrankheiten beim Menschen geht.

Schwarz-weiß-Bild von Mann mittleren Alters im Hemd in Gewächshaus, erklärende Mimik und Gestik, Hintergrund unscharf, Text: Macht uns Gentechnik alle satt? 3 min
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Links/Studien

Die Studie The genetic mechanism of B chromosome drive in rye illuminated by chromosome-scale assembly ist im Journal Nature erschienen und kann hier nachgelesen werden.

iz/pm

Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | MDR Garten | 29. September 2024 | 08:30 Uhr

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