pdf-Dateien - Nationales Genomforschungsnetz - NGFN

GENOMXPRESS 3/03Informationen aus der deutschen Genomforschung · Ausgabe September 2003Editorial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Das Problem der Fülle: Funktionelle Genomik vonKohlenhydrat- und Stickstoff-Stoffwechsel in Arabidopsis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Die Europäische Renale cDNA Bank (ERCB):Multizenterstudie zur molekularen Diagnostik von Nierenerkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Das Deutsche cDNA Netzwerk – Functional genomics und Proteomics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Humangenomforscher werfen ihre Netze ausPartnering Days für NGFN 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Zukunft der Pflanzengenomforschung in Deutschland –Chancen und Notwendigkeiten für das Förderprogramm GABI IIThesenpapier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Genomweite, nicht-redundante cDNA Klonkollektionenfür verschiedene Modellorganismen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14RZPD entwickelt hoch-spezifische siRNA Produkte. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Diagnostische Gentests bei Tumorpatienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17Wer sagt, was ethisch ist?Symposium „Molekulargenetische Forschung in der ethischen Kontroverse”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19Jubilar mit besonderen Qualitäten: Berliner Firma AGOWAseit 10 Jahren international anerkannter Genomics-PartnerEin Firmenportrait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Zielmoleküle im Visier der akademischenund industriellen HumangenomforschungDHGP/NGFN-Round Table 12. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22News & ConfuseInformationen, Treffen und Veranstaltungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Science DigestNachrichten und Kurzberichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Jobbörse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

3 ForschungAbb. 1: Roboter-basierte EnzymtestsAbb. 2: Modularer Aufbau von MapMangigkeit von der Verfügbarkeit von Kohlenstoff andNährstoffen regulieren. Als Modell-Untersuchungsobjektdient die Kruzifere Arabidopsis thaliana,die„Ackerschmalwand“. Die generelle Strategieist es, eine Serie von definierten Wachstumsbedingungen,sogenannten “Gauntlets“(deutsch: Spießrutenlauf), zu erstellen. “Gauntlets”werden als Screening-Verfahren für genetischeDiversität und für die Entdeckung von Genendurch sog. “forward genetics“-Methoden eingesetzt.Sie bieten sich auch als experimentelleSysteme an, mit denen mehrschichtige Analysenzur Charakterisierung von Systemantwortendurchgeführt werden. Mehrschichtige analytischePlattformen generieren zugleich Unmengen anDaten. Um ein umfassendes Verständnis überkomplexe Systeme erlangen zu können, wurdenneuartige Visualisierungs-Softwaretools entwickelt,die solche Daten sinnvoll in den biologischenKontext einbetten.Bringen wir die Pflanzenzum Sprechen: Wachstumin “Gauntlets”“Gauntlets“ sind standardisierte Wachstumsbedingungenim Hochdurchsatzverfahren,die eine klare phänotypische Veränderung erzwingen.Der Phänotyp sollte idealerweise quantifizierbarsein und sich möglicherweise visuell oderauch als Veränderung von Metabolitspiegelnbemerkbar machen, die über eine Hochdurchsatz-Plattform gemessen werden.“Gauntlets” könneneinerseits in Mutanten-Screeningverfahren, fürdie Identifizierung natürlicher Variation in Ökotypenund für die Charakterisierung von mutantenArabidopsis-Linien aus dem GABI-Verbund eingesetztwerden. Ferner definieren sie geeigneteBedingungen für die detaillierte Analyse der Antwort,zum Beispiel durch die Erstellung von Metabolit-,Transkript- und Enzymprofilen.Typischerweise wird für jeden “Challenge” einSatz komplementärer “Gauntlets” entwickelt.Einige stellen einfache aber künstliche Situationendar. Ein Beispiel für eine einfache Behandlungist die abrupte Veränderung der Wachstumsbedingungendurch Einführen von Nährstoffen indas Medium von Keimlingen in Flüssigkultur.Andere “Gauntlets” bilden kompliziertere Situationenab, zum Beispiel vertikale Platten mit Nährmedium,das beliebig zusammengesetzt seinkann, um zum Beispiel die Auswirkung des Nährstoffangebotsauf die Wachstumsraten von Wurzelnund deren Architektur zu untersuchen.Andere“Gauntlets” gehen die Einflüsse auf das reproduktiveWachstum der Pflanze an.Wenn möglich,werden komplementäre “Gauntlets” entwickelt,die komplexe Antworten, z.B. auf Stickstoffmangel,in einfache Bestandteile zerlegen.Der Weg zur Antwort:vielschichtige Analyse vonTranskript-, Enzym- und MetabolitprofilenTranskriptprofile werden mit kommerziellenArray-Chips erstellt (Fa. Affymetrix: > 22.000Transkripte parallel), was Informationen über dieExpression für ca. drei Viertel der Gene aus demArabidopsis-Genom liefert. Für einige Gene ist dieSensitivität der Array-Methode zu gering, z.B. fürdie Transkripte vieler Transkriptionsfaktoren, welcheselbst die Expression anderer Proteine regulieren.Daher werden Transkriptanalysen durch dieMethode der Realtime-PCR ergänzt. Eine institutseigeneRT-PCR-Plattform wurde von MichaelUdvardi, Wolf-Rüdiger Scheible und Mitarbeiternentwickelt, die 1.400 der ca. 1.600 annotiertenTranskriptionsfaktoren aus Arabidopsis quantitativdetektiert.Veränderungen von Transkriptspiegeln könnenschnell und umfassend gemessen werden, liefernallerdings nur indirekte Hinweise, ob die Spiegelder abgeleiteten Proteine sich ändern und, wennja, ab wann und wie groß die Veränderungen sind.Zur Zeit liefert die Proteomik noch eher qualitativedenn quantitative Informationen. Enzymaktivitätenkönnen mit hoher Präzision gemessenwerden und stellen momentan eine Alternativezur quantitativen Proteomik dar. Mehr als 40 Aktivitätstestsfür Enzyme wurden an das ELISA-Formatangepasst und werden routinemäßig imHochdurchsatz mit einem Pipettierroboter bearbeitet.Diese Tests umfassen Enzyme aus der Photosynthese,der Zucker- und Stärkesynthese, demprimären Stickstoffmetabolismus, aus dem AufundAbbau von Aminosäuren, der Nukleotidsyntheseund dem Lipidstoffwechsel. Enzymaktivitätsprofilewerden zusätzlich als Strategie genutzt,um genetische Diversität in Ökotypen, F1-Hybriden,RILs und NILs (Arabidopsis Verbund I) festzustellen.Sie werden mit Transkriptprofilen zurMehrschichtanalyse kombiniert. Enzymaktivitätsprofileunterstützen auch die Analytik für Kulturpflanzenohne die Proteomik unterstützendeSequenzinformation.Innerhalb der Zelle haben Proteine vielfältigeFunktionen. Im Kontext unseres Projekts spielenEnzyme eine wichtige Rolle.Veränderungen in derEnzymexpression führen zu Veränderungen derSpiegel und Flüsse von Metaboliten. Die Erstellungvon Metabolitprofilen stellt daher die drittezentrale Komponente unserer Phänotypisierungsplattformdar (Abb. 1). Sie ist ein wichtiges Elementunserer Strategie für das experimentelleDesign (siehe unten). Die Komponenten der Plattformfür Metabolitprofile besteht aus Testreaktionenfür verschiedene Zucker, Stärke, Protein, Chlorophyll,Nitrat, wichtige phosphorylierte Intermediateund Aminosäuren. Die Tests im ELISA-Plattenformatwerden von einem Pipettierroboterbedient, der im Hochdurchsatz auch die Entwicklungneuer Gauntlets ermöglicht. Die automatisierteHPLC-Analytik für Nukleotide,Aminosäuren

Forschung 4Abb. 3: Beispiel eines“Gauntlet“ für Arabidopsis-Genotypen.VerzögerteVerlängerung der Primärwurzelim Kurztag dientals Merkmal, um Mutantenund Genotypen mitProblemen in der Verteilungvon Kohlenhydratressourcenzu identifizieren.und Phenylpropanoide bearbeitet viele Probenebenfalls parallel. Wir benutzen gekoppelte zyklischeEnzymreaktionen als hochempfindliches Systemzur Analyse wichtiger Metaboliten aus derZucker-, Stärke- und Lipidbiosynthese aus extremgeringen Probenmengen, wie z.B. Samen von Arabidopsis.Bisher wurden zyklische Reaktionen fürATP, ADP, ADP-Glukose, UDP-Glukose, Pyrophosphat,glykolytische Intermediate, NAD(H),NADP(H) und Acetyl-CoA neu entwickelt. Metabolitanalysensind unabhängig vom genetischenHintergrund und daher als Plattform mit Kulturpflanzenbeliebig kombinierbar. Darüber hinauswird die GC/MS-Technik für die unverzerrte Analyseeines weiten Spektrums an Metabolitengenutzt.Der Antwort einen Sinn geben:MapMan – KontextbezogeneVeranschaulichung großerDatenmengenModerne Messtechnologien generierenUnmengen an Datensätzen mit 1.000en von Messparametern.Deren Aufarbeitung wird durch unsereInterpretationsfähigkeit beschränkt. Oft nutzenWissenschaftler nur die Information über dasVerhalten ausgewählter sog. “Kandidatengene”als Ausgang für detaillierte Funktionsstudien. DieProfiltechniken müssen mit einem Portfolio vonInterpretationswerkzeugen verknüpft werden, umihr Potential für eine umfassende Analyse vonSystemantworten auszunutzen. Den vielen Clustering-Verfahrenund lernenden neuronalenNetzwerken fehlt jedoch die Möglichkeit, genomischeDatensätze zu organisieren und sinnvollim bekannten biologischen Kontext abzubilden.Zusätzlich wurden die meisten Werkzeuge bisherfür mikrobielle Systeme entwickelt. Sie könnennur aufwendig an ein Pflanzensystem angepasstwerden.In Kooperation mit dem RZPD haben wir daherdas Softwaretool MapMan (Abb. 2) entwickelt. Esbildet Datensätze auf einem Diagramm in selbstdefiniertenBereichen ab, die symbolisch einer biologischenFunktion zugeordnet sind. Für jedesindividuelle Gen zeigt MapMan ein diskretes Signalan. Gene sind zunächst in Blöcken und nichtin Stoffwechselwegen gruppiert, wobei Gene eingeordnetwerden können, auch wenn ihre Funktionnur annäherungsweise bekannt ist. DerAbbildungsbereich kann ein Sektor eines Stoffwechselweges,eine bestimmte Funktion in derZelle (z.B. Proteinsynthese) oder eine biologischeAntwort darstellen, z.B. Gene, die im Metabolismusteilnehmen und/oder auf Hormone antworten.Er kann aber auch eine große Enzymfamiliemit vielen unbekannten Mitgliedern darstellen,z.B. die Cytochrom-P450-Familie. Die Veränderungder Auflösung wird, abhängig vom Hintergrundwissenund der Fragestellung, durch denGebrauch hierarchischer Kategorien und Diagrammemit zunehmender Detailtreue ermöglicht.Wirhaben in der MapMan-Software der Flexibilitäteine hohe Priorität gegeben, damit jederBenutzer seine eigenen Datensätze auswählenund funktionelle Kategorien und Diagramme erstellenkann.Enträtselung derpflanzlichen Antwort aufKohlenhydratmangelZucker regulieren viele Prozesse desMetabolismus und der Entwicklung. Die beteiligtenSignaltransduktionswege wurden bisher vorallem durch Applikation hoher externer Zuckerkonzentrationenuntersucht. Unser Ziel war es, zuverstehen wie physiologische Veränderungenagronomisch relevante Eigenschaften der Pflanzeverändern. Daher wurden “Gauntlets” etabliert,um Phänotypen zu generieren, die auf den Wechselder endogenen Zuckerversorgung antworten.Ein Beispiel dafür ist der Transfer von Pflanzen ausLangtagbedingungen in den Kurztag. Die Pflanzehäuft Kohlenhydrate, besonders Stärke, tagsüberan, remobilisiert sie in der Nacht und erhält so denStoffwechsel. Am Ende einer „normalen” Nachtist nahezu der gesamte Anteil der tagsübergespeicherten Stärke verbraucht. Verlängern wirdie Nacht, wird der Stärkepool verbraucht, und dieZuckerpegel fallen innerhalb von 2-4 Stundensehr tief. Ein komplementärer “Gauntlets” setztstärke-defiziente Mutanten ein. Diese Mutantenenthalten sehr hohe Zuckerkonzentrationen amTagesende und sehr niedrige Zuckerkonzentrationenam Ende der Nacht.Keimlinge, die auf vertikalen Platten wuchsen,wurden von Langtag in Kurztagbedingungenüberführt und die Veränderung des Wurzelwachstumsverschiedener Ökotypen auf diesen Stressermittelt (Abb. 3). Wir haben dieses Testsystemauch für Gene genutzt, die als Teil eines SensorundRegelmechanismus für die Begleichung vonZuckerfehlbeträgen zuständig sind. Es gibt einendiagnostischen Abfall glykolytischer Intermediatewährend der ersten 4 Stunden einer verlängertenNacht, der innerhalb von 8 Stunden revertiertwird, da eine Stoffwechselumsteuerung der Pflanzeden Abbau von alternativen Kohlenhydratquellen(z.B. Aminosäuren aus Proteinen) ermöglicht.Innerhalb von nur 2 Tag-Nacht-Zyklen korrigiertdie Pflanze das temporäre Ungleichgewicht zwischenKohlenstoff und Stickstoff, indem sie dieStärkesyntheserate im Kurztag erhöht und einengrößeren Speicher für die Nacht bereitstellt.Transkriptprofile für 5 Zeitpunkte im Bereich desAbfalls und der Erholung glykolytischer Intermediatkonzentrationenzeigen, dass die Expressionvon mind. 800 Genen verändert wird. Eine größereReprogrammierung des Metabolismus dientder Umsteuerung des Energiestoffwechsels. DieTranskriptspiegel für Enzyme der Nitrat- und Sulfat-Assimilationals auch für die Synthese vonAminosäuren, Nukleotiden, Lipiden und der Zellwandfallen (Abb. 4). Gleichzeitig steigt dieExpression vieler Gene, deren Enzyme am Abbauvon Aminosäuren, Nukleotiden, Lipiden und derZellwand beteiligt sind. Diese Expressionsänderungensind von Veränderungen in den beteiligtenEnzymaktivitäten und Metabolitpegeln begleitet.Die Hemmung der Synthese von Aminosäuren, derZellwand und der Lipide wurde von einer globalenRepression der Gene begleitet, die an der Aminosäureaktivierungund der Proteinsynthese beteiligtsind (Abb. 5). Die Repression der Genebetrifft ebenfalls Proteine, die Zellwandeigenschaftenmodifizieren um damit Wachstum zuermöglichen (Abb. 5). Die Transkriptspiegel fürGene aus großen Bereichen des Sekundärstoffwechselsändern sich ebenfalls. Besonders wichtigsind die Veränderungen der Transkriptspiegelfür Transkriptionsfaktoren, Proteinkinasen, Rezeptorkinasenund Komponenten der Signalkaskadenam Anfang der Umschaltung des Zuckerstoffwechsels.Demnach wird das regulierende Netzwerkumfassend neu verdrahtet. Mehrere Gene,die das Enzym Trehalosephosphat-Synthasekodieren, wurden schon zu einem frühen Zeitpunktunter der Niedrigzuckerbedingung starkGenomXPress 3/03

5 Forschunginduziert. Die Anhäufung des ReaktionsproduktsTrehalose-6-Phosphat könnte daher als Hungersignalwirken. Deutliche Veränderungen in der Expressionvon Genen der Hormonsynthese und derRezeptorsysteme deuten auf einen Abfall der Cytokinin-Syntheseund einen Anstieg der ABA undEthylen-Synthese bzw. -Sensorik als frühe Antwortauf Niedrigzuckerbedingungen hin (Abb. 5).Pflanzen nutzen Nitrat alsSignal für die Regulationdes StickstoffhaushaltesPflanzen unterscheiden sich von anderenOrganismen, weil sie Nitrat als Hauptstickstoffquellenutzen. Wir wollen daher lernen, wie derMetabolismus, das Wachstum und die Entwicklungder Pflanze auf den Wechsel in der Stickstoffversorgungantwortet und welche Antwortendavon durch Nitrat als Signal moduliert werden.Eins unserer “Gauntlets” benutzt die AminosäureGlutamin als konstitutive Stickstoffquelle und bietetNitrat in verschiedenen Konzentrationen an.Ziel war es, die Signalwirkung von Nitrat zu analysieren.Analysen bestätigen, dass unter diesenBedingungen das Wachstum sowie die Aminosäure-und Proteinpegel weitgehend Nitratunabhängigsind. Die Bildung von Lateralwurzelnund das Wurzelwachstum wird dagegen stimuliertund stellt wahrscheinlich eine adaptive Antwortzur Förderung der Nährstoffsuche und -aufnahmedar. 13 Gene konnten beim Durchmustern von T-DNA-Insertionslinien identifiziert werden, die vielleichtan der Regulierung der Wurzelarchitekturbeteiligt sind und teilweise Signal- und Regulationsproteinekodieren. Niedrige Nitratkonzentrationenbeschleunigen auch den Übergang vomvegetativen zum reproduktiven Wachstum (Blühen).Diese „Fluchtstrategie” hat offensichtlicheökologische und agronomische Konsequenzen.Mutanten, die in der Photoperiode, der Vernalisierungund den autonomen Blühinduktionsprogrammenbetroffen sind, antworten weiterhin aufNitrat als Signal.In einem komplementären Ansatz haben wirstickstoffverarmten Pflanzen Nitrat als Nährstoffwieder zugeführt und die Veränderungen von Metabolit-und Transkriptpegeln in einer Kinetik bestimmt.Innerhalb der ersten 30 Minuten wurdenkeine grundlegenden Veränderungen im primärenKohlenstoff- und Stickstoffwechsel festgestellt,abgesehen von einer Erhöhung des Nitratgehaltes.Innerhalb dieser Zeit änderten sich ca. 300Transkripte, u.a. von Genen für die Aufnahme undAssimilierung von Nitrat, und für Transkriptionsfaktoren,Proteinkinasen, -Phosphatasen undKomponenten von Signalkaskaden. Zwischen 30Minuten und 3 Stunden finden wir einen generellenAnstieg von Transkripten für Gene aus demStickstoff verbrauchenden Stoffwechsel (Synthesevon Aminosäuren, Nukleotiden und Chlorophyll).Dass Nitrat verbraucht wird, zeigen die Veränderungender Metabolitspiegel aus dem Stickstoffwechsel.Die Transkripte stiegen auch für Gene derRNA-Synthese und Prozessierung. Innerhalb derKlasse der Proteinsynthesegene wurden sogar70% aller Transkripte induziert. Die Expression fürGene aus dem Bereich wachstumsbezogener Prozesse(Zellwandsynthese, -Vergrößerung und Redox-Prozesse)erhöhte sich ebenfalls. Diese Ergebnisseliefern Einblicke in eine umfassende Reprogrammierungvon Stoffwechsel, aber auch vonZellwachstum und von Regulationsnetzwerken.Wir analysieren z.Z. ebenfalls ähnliche Behandlungenmit Zucker-, Phosphat- und Sulfatmangel,in der Absicht eine Datenbank zu etablieren, dieAntworten von Genen und spezifischen Mitgliedernaus Genfamilien auf Mangel und Wiederversorgungdieser Nährstoffe abbilden.ZukunftspläneUnsere Arbeit wird in vier Hauptrichtungenweiter fortgeführt. Zuerst werden die mehrschichtigenProfilanalysen um mehr Behandlungenerweitert und die Visualisierungs-Tools weiterverbessert. Es ist unsere Absicht auf molekularerEbene eine systemorientierte Übersicht zu erreichen,die uns zeigt, wie Pflanzen auf einen Satzinteragierender Nährstoffherausforderungen reagieren.Zweitens, ausgewählte Aspekte der Ergebnissewerden im Detail untersucht, d.h. Kanditatengene,die eine Schlüsselrolle für die Adaptierungdes Metabolismus an Veränderungen vonZuckern und Nährstoffen spielen, werden z. Z.ausgewählt und analysiert. Drittens, die Genomik-Plattform wird für die Untersuchung von Ökotypenund die Identifizierung natürlicher Diversitätin Kreuzungspopulationen eingesetzt. Viertens,die erweiterte Analytik-Plattform inklusive Visualisierungwird in spezifischen Projekten für andereKulturpflanzen angepasst und angewendet.Ansprechpartner:Mark StittMax Planck Institut fürMolekulare PflanzenphysiologieAm Mühlenberg 1 · D-14476 Golme-mail: stitt@mpimp-golm.mpg.deAbb. 4: Expressionsveränderungen von ca. 3.000 Stoffwechselgene nach Verlängerungder Nacht um 6 Stunden. Jedes Gen eines bestimmten funktionellen Bereichswird als kleines eingefärbtes Quadrat dargestellt: Blau = Expressionsanstieg, Rot =Abfall, Grau wie der Hintergrund = kein Signal oder keine Veränderung.Abb. 5: Globale Sicht auf Expressionsveränderungen von ca 18.000 Genen aus Biosyntheseund Wachstum nach 6 Std. Verlängerung der Nacht. Alle bezeichnetenGene eines funktionellen Bereichs sind als Population in einer Häufigkeitsverteilungdargestellt (Histogrammfarbe Blau = Expressionsanstieg, Rot = Abfall, Schwarz =kein Signal).

Forschung 6Die Europäische Renale cDNA Bank (ERCB):Multizenterstudie zur molekularen Diagnostikvon NierenerkrankungenClemens D. Cohen, Anna Henger, Holger Schmid, Matthias Kretzler,Medizinische Poliklinik der Ludwig-Maximilians-Universität, MünchenJährlich werden ca. 14.000 Menschen allein in Deutschland terminal niereninsuffizient(Quelle: QuaSi Niere 2000). Um zu überleben, benötigen diesePatienten ein permanentes Nierenersatzverfahren, wie die chronische Dialyseoder Nierentransplantation. Die Kosten allein für diese Nierenersatzverfahrenbelaufen sich in Deutschland auf ca. 5 Mrd. Euro pro Jahr. Schon vorder Dialysepflichtigkeit ist eine verschlechterte Nierenfunktion eine bedrohlicheSituation, welche nicht nur den Patienten wegen Stoffwechselveränderungen(Knochenumbau, beschleunigte Arteriosklerose u. a.) anhaltendbelastet, sondern ihn auch akut gefährden kann (Überwässerung, Medikamentenwechselwirkungen).Eine Vielzahl an Faktoren führen zu einer Niereninsuffizienz. In der westlichenWelt sind Diabetes mellitus und arterielle Hypertonie die häufigstenUrsachen für einen Funktionsausfall der Niere. Ferner können immunologischeSystemerkrankungen die Filtrationseinheiten der Niere (Glomeruli) oderdie Konzentrationseinheiten (Tubuli) schädigen. Diese Krankheiten werdenentsprechend Glomerulonephritis, bzw. tubulo-interstitielle Nephritisgenannt. Des weiteren beeinträchtigen Gefäßentzündungen (Vaskulitiden)die Niere; aber auch erbliche Krankheiten, wie die polyzystischen Nierenerkrankungen,können zur Dialysepflichtigkeit führen.Diagnostik undGenexpressionsanalyseBereits bei einer leichten Nierenfunktionseinschränkung ist einefrühzeitige Klärung der Ursache entscheidend, um das Fortschreiten zur terminalenNiereninsuffizienz verhindern oder zumindest verzögern zu können.Als Goldstandard zur Etablierung dieser entscheidenden Diagnose hat sichdie Nierenbiopsie etabliert. Hierbei wird ultraschallgesteuert Nierengewebemit einer Punktionsnadel gewonnen. Dieses Gewebe wird mittels drei verschiedener,sich ergänzender Verfahren untersucht: Histologisch, um feingeweblicheVeränderungen zu dokumentieren; immunhistologisch, um spezifischeEiweißablagerungen nachzuweisen; und elektronenmikroskopisch,um Auffälligkeiten im zellulären Aufbau der Filtrationseinheit zu erfassen.Leider lassen sich trotz bedeutender Fortschritte im Bereich der Nierenpathologieviele Krankheiten nicht klar voneinander trennen. Auch die Vorhersageüber das Therapieansprechen des jeweiligen Patienten ist aus denBiopsieergebnissen bislang nicht möglich. Die Analyse der mRNA-Regulationim erkrankten Nierengewebe könnte daher, ähnlich wie es sich in derOnkologie bereits abzeichnet, Aufschluss über das individuelle Therapieansprechendes einzelnen Patienten geben. Ferner könnte das Expressionsprofildie Unterscheidung von Krankheiten ermöglichen, welche sich mit den bisherigenTechniken nur schwer differenzieren lassen. Schließlich sollte dasExpressionsprofiling Pathomechanismen von Nierenerkrankungen offenlegen,und somit spezifische Therapieansätze ermöglichen (Kretzler et al.,2002).Aufbau einer EuropäischenNierenbiopse cDNA-BankVoraussetzung für die Etablierung eines solchen neuen diagnostischenVerfahrens ist die Untersuchung eines umfassenden Nierenbiopsiekollektivs.Es wurde daher 1999 die Europäische Renale cDNA-Bank (ERCB;ren = Niere) als internationale Multizenterstudie ins Leben gerufen, um einausreichend großes Archiv an Nierenbiopsien aufzubauen. In der Zwischenzeitarbeiten bereits über zwanzig nephrologische (= nierenheilkundliche)Zentren in der ERCB zusammen, wobei das Analyse- und Koordinationszentrumin München liegt. Entscheidend war zunächst die Etablierungeines Protokolls, welches eine optimale mRNA-Asservierung ermöglicht, imklinischen Alltag gut einzufügen ist, und nicht mit der Routinediagnostikinterferiert. Dabei hat sich folgendes Vorgehen als effektiv und sehr robustbewährt (Abb. 1, (Cohen et al., 2002a)): Ein Teil des biopsierten Nierengewebes(min. 10 %) wird umgehend nach der Biopsie in ein vorcodiertesGefäß mit RNase Inhibitor gegeben, bei –20°C gelagert und gekühlt nachMünchen versandt. Hier wird der Biopsiepartikel standardisiert manuellmikrodisseziert, um Glomeruli von Tubuli zu trennen und beide Kompartimenteseparat untersuchen zu können. Ein Teil dieses mikrodisseziertenGewebes wird direkt revers transkribiert und steht zur Analyse mit real-timeRT-PCR (TaqMan) zur Verfügung. Der zweite Anteil verbleibt in RNase Inhibitorund wird nach linearer Amplifikation für Hybridisierungstechniken(Arrays) verwandt. Parallel zu dieser Gewebeaufarbeitung werden klinischeDatenblätter und histopathologische Ergebnisse aus den klinischen Zentrennach München übermittelt und hier in eine Datenbank zur Korrelation mitden Expressionsdaten aufgenommen.Zur Bestätigung der Ergebnisse aus dieser Multizenterstudie wurde ein Protokollzur Analyse der RNA-Expression aus formalin-fixiertem Gewebe ausder Onkologie auf Nierenbiopsien übertragen und erlaubt seither die Genexpressionansanalyseeinzelner Gene an archivierten, fixierten Routinebiopsien(Cohen et al. 2002).Im Rahmen der ERCB wurden mit diesem Protokoll bis 2003 über 1000 Biopsienasserviert. Die Erkrankungsentitäten spiegeln hierbei die Inzidenz derverschiedenen biopsierten Nierenerkrankungen in Europa wieder (Abb. 2).DifferentialdiagnostischeHerausforderungEine beispielhafte Analyse aus der ERCB mit möglicher diagnostischerBedeutung behandelt zwei Glomerulopathien: die Fokal-SegmentaleGlomerulosklerose (FSGS) und die Minimal-Change Glomerulopathie(MCD). Beide Erkrankungen manifestieren sich durch eine hohe Proteinausscheidungim Urin und zeigen häufig in der Routine-Biopsiediagnostik einsehr ähnliches Bild. Doch unterscheiden sich beide Erkrankungen bezüglichTherapie und Prognose entscheidend: Die MCD führt selten zu einer Nierenfunktionseinschränkungund spricht sehr gut auf eine Therapie mit Cor-GenomXPress 3/03

7 ForschungAbb. 1: Schematische Darstellung des ERCB-Protokolls.In einer Nierenbiopsie werden ein bis zwei Zylinder Gewebe gewonnen. Hiervonwerden mind. 10% in RNase-Inhibitor gegeben, gelagert und nach München zurMikrodissektion und Analyse gesandt (real-time RT-PCR, cDNA-Array). Parallelhierzu werden Fragebögen mit klinischen Daten und die Histologieergebnisse nachMünchen übermittelt. Somit können die Expressionsergebnisse mit den klinischenDaten korreliert werden.tison an. Die FSGS hingegen führt trotz aggressiver Therapie mit Immunsuppressivasehr häufigen zur terminalen Niereninsuffizienz, selbst nach Nierentransplantationkann sie die transplantierte Niere erneut schädigen. Einezuverlässige Differentialdiagnose dieser Krankheiten ist daher entscheidend.Da beide Erkrankungen die Filterzellen der Glomeruli, die Podozyten, beeinträchtigen,wurde die mRNA-Expression podozyten-spezifischer Gene anmikrodissezierten Glomerli von MCD-, FSGS- und Kontroll-Patienten untersucht.Hierbei machte man sich zu Nutze, dass durch „Normalisierung“ derExpression auf podozytenspezifische cDNAs die RNA-Expression andererglomerulärer Zellen vernachlässigt werden konnte (in-silico-Mikrodissektion).Es zeigte sich ein deutlich höheres Verhältnis von Podocin-cDNA zuSynaptopodin-cDNA bei MCD als bei FSGS. Zur Überprüfung dieses Befundeswurden archivierte formalin-fixierte Routinenierenbiopsien lasermikrodisseziertund die Expression der beiden podozytären cDNAs untersucht. Esbestätigte sich auch in diesem unabhängigen Patientenkollektiv die höherePodocin/Synaptopodin-Ratio bei MCD. Um nun zu testen, ob diese Ratioauch differential-diagnostisch schwierige Fälle unterscheiden kann, wurdenarchivierte Biopsien untersucht, bei denen erst der Krankheitsverlauf – undnicht die Routinediagnostik – die Differentialdiagnose klärte. In diesem Kollektiverlaubte die Expressionsratio nicht nur eine adäquate diagnostischeZuordnung, sondern auch eine Prädiktion des Therapieansprechens auf eineimmunsuppressive Behandlung (Schmid, 2003).Am eingehenden Biopsiematerial der ERCB wird aktuell die prospektive Aussagekraftdieses Parameters untersucht.Schnelle Diagnostik mit PCRIn der Transplantationsmedizin sind virale Infektionen des transplantiertenOrgans gefürchtete Komplikationen. Oft ist es schwierig, in denBiopsien der Transplantatnieren zu unterscheiden, ob es sich um eine aktivevirale Infektion des Organs oder um eine Form der Abstoßung handelt. ZumBeispiel ist der Nachweis einer Infektion mit BK-Viren bislang durch immunhistochemischenoder elektronenmikroskopischen Nachweis nur qualitativ(d. h., Virusnachweis im Gewebe) möglich.In Zusammenarbeit mit der Abteilung für Virologie des Max-von-Pettenkoferinstituts(Dr. H. Nitschko) gelang nun nicht nur der schnelle und spezifischeNachweis von BK-Virus-DNA in infizierten Transplantatsnieren aus derERCB, sondern auch von viraler RNA: Es wurden 114 Biopsien von Patientenmit chronischer oder akuter Transplantatdysfunktion untersucht. Bei 6 dieserBiopsien wurde retrospektiv BK-Virus-DNA und -RNA nachgewiesen,wobei eine BK-Virusinfektion zuvor mit den herkömmlichen Verfahren nur in2 von diesen 6 Biopsien bemerkt worden war (Schmid et al., 2003 a).Hiermit sollte der Nachweis einer invasiven BK-Virus-Infektion des transplantiertenOrgans möglich sein. Denn es wird nicht nur virales Protein oderDNA detektiert, sondern die Virus-Replikation durch RNA-Nachweis untersucht.Ferner ist der Test schnell durchzuführen, was bei der Funktionsverschlechterungeines Transplantatorgans ein entscheidender Faktor ist.Transplantationsdiagnostik:Von der Maus zum MenschAus verschiedenen Tiermodellen ist die wichtige Rolle von unterschiedlichenEntzündungsmediatoren bei der Transplantatabstoßung bekannt.Im Rahmen der ERCB wurde untersucht, ob die Expression einiger dieserMoleküle auch beim Menschen eine Unterscheidung von Transplantatschädigungenerlaubt. Es wurden Biopsien von Patienten mit akuter Transplantatabstoßung,mit akutem tubulärem Schaden und mit chronischemTransplantatschaden untersucht. Ferner dienten Biopsien gesunder Spendernierenvor einer Transplantation als Kontrollen. Die mRNA-Expression vonEntzündungsmediatoren in mikrodissezierten tubulo-interstitiellen Anteilenermöglichte die Kategorisierung in die einzelnen Diagnose-Gruppen( Schmidet al., 2003).Es ist nun prospektiv zu prüfen, ob die Differentialdiagnostik von Transplantatversagendurch die Untersuchung von mRNA-Expressionsmustern verbessertwerden kann.Molekulare Kategorisierungdurch Array-AnalysecDNA-Arrays erlauben die Quantifizierung von hunderten bis tausendenmRNAs aus verschiedenen Geweben. Im Rahmen der ERCB solltegeprüft werden, ob sich Nierenerkrankungen durch Array-Analysen unterscheidenlassen.Abb. 2: Die ERCB umfasst alle biopsierten Nierenerkrankungen in Europa.Es wurden im Rahmen der ERCB innerhalb von drei Jahren über tausend Nierenbiopsiengesammelt. Dieses Archiv umfasst alle relevanten Nierenerkrankungen, welchein Europa durch eine Nierenbiopsie abgeklärt werden. Die Abbildung zeigt die Häufigkeitder einzelnen Erkrankungen im gesamten Biopsiebestand der ERCB. SelteneErkrankungen, die ebenfalls biopsiert wurden, sind aus Gründen der Übersichtlichkeitnicht dargestellt.

Forschung 8Abb. 3: Clusteranalyse erlaubt die Trennungverschiedener Hydronephrose-Nieren.Nierengewebe von Patienten mit chronischemHarnstau (Hydronephrose) und gesundes Kontrollgewebewurden mit einem Makroarray analysiert.Die Clusteranalyse trennte die Proben passend zuihrer histologischen Veränderung (Fibrose, Inflammation,Kontrolle). Diese Pilotstudie zeigt, dassmRNA-Analysen von Nierengeweben die Unterscheidungtubulo-interstitieller Veränderungenerlaubt.Zur Testung wurde eine Pilotstudie durchgeführt: Nierengewebe wurdeuntersucht, welches von explantierten Nieren stammte und daher mehrGewebe lieferte als einzelne Biopsien. Das Gewebe kam zum einen von Nierendie entfernt werden mussten, da die Niere durch einen chronischen Harnstaugeschädigt wurde; zum anderen wurde der gesunde Nierenanteil vonPatienten untersucht, die an einem Nierentumor litten (Kontrollgruppe).Obgleich die Schädigung der Nieren durch Harnstau (Hydronephrose) einediffuse und chronische Veränderung der Nieren bewirkt, gelang eine zuverlässigeUnterscheidung der beiden Gruppen nach Analyse mit einem inflammationsspezifischenMakro-Array. Als zweiter Schritt wurde untersucht,ob auch die Schwere und die Art der Nierenschädigung bei Hydronephrosedurch Expressionsanalyse unterschieden werden kann. Hierfür wurde dasGewebe zunächst histologisch wie folgt klassifiziert: überwiegend Inflammation(entzündet), vorwiegend Fibrose (vernarbt) oder unauffällig (Kontrollgewebe).Die Expressionsmuster der Gruppen unterschieden sich sodeutlich, dass auch hier eine Zuteilung zu allen drei Gruppen gelang(Abb. 3). Aus den regulierten Genen wurden einzelne mit besonders ausgeprägterVeränderung ausgewählt und es wurde ihre Expression an Biopsienaus der ERCB untersucht.Abermals gelang es, die Art der Schädigung zuverlässiganhand des RNA-Expressionsmusters zu bestimmen. Über die konventionellehistologische Diagnostik hinausgehend erlauben diese Marker,die Patientengruppe mit hohem Progressionsrisiko zu identifizieren. Siekönnten damit in allen Nierenbiopsien zur Prognoseabschätzung eingesetztwerden (Henger et al., submitted; und Kretzler et al., 2002).Umfassende Expressionsanalysenzur Identifizierungder molekularen Mechanismendes NierenversagensNachdem anhand dieses Pilotexperiments gezeigt werden konnte,dass auch zum Teil diskrete Veränderungen des Nierengewebes durch Genexpressionsanalyseerkannt und differenziert werden, galt es, diese Technikauf die geringen Gewebemengen aus Biopsien zu übertragen.Hierbei wurde die mRNA aus Routine-Biopsien nach linearer Amplifikationauf kommerziellen Oligonucleotid-Microarrays analysiert. Erste Daten vonüber dreißig Patienten zeigen eine gute Trennschärfe zwischen den Erkrankungskollektiven.Neben einigen Molekülen, die bekanntermaßen an derProgression von Nierenerkrankungen beteiligt sind, finden sich zahlreichecDNAs mit potentiell wichtiger Funktion bei renaler Schädigung. NachBestätigung der Ergebnisse können diese Gene genauer auf ihre Rolle beiNierenerkrankungen untersucht werden. Sollten die identifizierten Schädigungsmechanismenpharmakologisch beeinflussbar sein, so können sich ausdieser Studie neue, pathophysiologisch definierte Therapiemöglichkeiteneröffnen.Rückblick und AusblickDie ERCB hat sich innerhalb von 3 Jahren mit Hilfe der Unterstützungführender nephrologischer Zentren zu einer bislang einzigartigen Ressourcezur Genexpressionsanalyse bei Nierenerkrankungen entwickelt. Mitihrer Hilfe gelang es, mehrere diagnostisch wertvolle Ansätze zu etablieren.Es ist daher zu hoffen, dass in nicht zu ferner Zukunft die Genexpressionanalyseeine wichtige Ergänzung in der nephrologischen Diagnostik darstellenwird.Aktuelle, genomweite Expressionsanalysen renaler Erkrankungen werdenhelfen, die Entwicklung und das Fortschreiten von Nierenerkrankungen besserzu verstehen, und somit neue therapeutische Ansätze zu identifizierenund umzusetzen.Beteiligte Zentren derEuropäischen RenalencDNA Bank (ERCB):P. Mertens, J. Floege, Aachen; A. McKinnon, P. A. J. Brown, A. Rees,Aberdeen; L. Gesualdo, F. P. Schena, Bari; H. Peters, H. H. Neumayer, Berlin;M. Saleem, Bristol; P. Gross, Dresden, P. Doran, D. Lappin, H. R. Brady,Dublin; K. Ivens, B. Grabensee, Düsseldorf; F. Strutz, G. Müller, Göttingen;H.-J. Gröne, Heidelberg; J. K. Gerth, R. Fünfstück, G. Stein, Jena;P. Mampaso, Madrid, M. P. Rastaldi, G. D´Amico, Milano; C. D. Cohen,H. Schmid, M. Kretzler, D. Schlöndorff, München; N. Mistri, W. Samtleben,W. Land, M-Grosshadern; F. Delarue, J. D. Sraer, Paris; M. Tesar, Prag; B.Banas, B. Krämer, Regensburg; N. Braun, T. Risler, Tübingen; R. Oberbauer,D. Kerjaschki, Wien; D. Mönks, C. Wanner, Würzburg.Wir danken allen Patienten für Ihre Mitarbeit und Ihre Einwilligungin die Studie.Literatur• Cohen, C. D. et al., Kidney Int. (2002 );61:125-32• Cohen, C. D. et al., Kidney Int. (2002 a); 61: 133-40• Kretzler, M. et al., J Am Soc Nephrol. (2002);13:1961-72• Schmid, H., J Am Soc Nephrol (2003), in press• Schmid, H. et al., Nephrol Dial Transplant. (2003 ); 18 (S4): 240 (abstract)• Schmid, H. et al., Nephrol Dial Transplant. (2003 a); 18 (S4): 807 (abstract)Ansprechpartner:PD Dr. Matthias Kretzler,Medizinische Poliklinik derLudwig-Maximilians-Universität(Direktor Prof. Dr. D. Schlöndorff)Pettenkoferstr. 8a · 80336 MünchenTel.: 089-5996-845 · Fax: 089-5996-860e-mail: kretzler@medpoli.med.uni-muenchen.deGenomXPress 3/03

9 ForschungDas Deutsche cDNA Netzwerk –Functional genomics und ProteomicsStefan Wiemann 1 , Rainer Pepperkok 2 , Wilhelm Ansorge 2 , André Bahr 3 , Helmut Blöcker 4 ,Dagmar Heubner 5 , Karl Köhrer 6 , Hans-Werner Mewes 7 , Brigitte Obermaier 8 , Annemarie Poustka 11DKFZ Heidelberg, 2 EMBL Heidelberg, 3 Qiagen AG Hilden, 4 GBF Braunschweig, 5 AGOWA GmbH,6Heinrich Heine Universität Düsseldorf, 7 GSF MIPS München, 8 Medigenomix GmbHIm DHGP wurde 1996 das Deutsche cDNA Konsortiumgegründet. Dieses Konsortium vereintacht Institutionen, davon drei Firmen (AGOWAGmbH, Medigenomix GmbH, Qiagen AG), dreiZentren der Helmholtz Gemeinschaft (DKFZ,GBF, GSF), eine Universität (Heinrich Heine UniversitätDüsseldorf), sowie das EMBL als internationaleEinrichtung. Die Zielsetzung des Konsortiumsals eines von drei Projekten vergleichbarerGröße weltweit neben der MammalianGene Collection in den USA, und dem NEDOProjekt in Japan, ist die systematische Klonierungund Sequenzierung von humanen Genenauf Basis von cDNA Analyse in einer globalenKooperation (Wiemann et al., 2001, Imanishi etal., eingereicht). Zunächst im DHGP, inzwischenauch innerhalb des NGFN hat das DeutschecDNA Konsortium circa 500.000 cDNA Klonehergestellt, von denen über 200.000 als ESTssequenziert wurden. Kürzlich wurde die Zahlvon 10.000 Klonen überschritten, die in vollerLänge sequenziert worden sind. Diese cDNAsdecken insgesamt 33 Megabasen an Sequenzab, was der sequenzierten Länge etwa deshumanen Chromosoms 21 entspricht (http://mips.gsf.de/projects/cdna). Während die Sequenzendes Konsortiums in die EMBL/Genbank/DDBJDatenbanken eingegeben werden,sind sämtliche Klone über das RZPD verfügbar.Vor vier Jahren wurde das cDNA Konsortium zueinem Netzwerk erweitert, in dem auch diefunktionelle Charakterisierung und Analyse dervon den cDNAs kodierten Proteine in den Fokusaufgenommen wurde (Wiemann et al., 2003).Dieser Prozess erfolgte in mehreren Schritten,die mit der systematischen Analyse der subzellulärenLokalisation dieser Proteine begann(Simpson et al., 2000). Da die Funktion einesProteins zum einen von seiner z.B. katalytischenAktivität abhängt, zum anderen aber insbesondereauch von seiner natürlichen Umgebung,ist die Kenntnis beider Parameter unerlässlichfür die vollständige Charakterisierungeines jeden Proteins. Die Umgebung, das Habitateines Proteins, definiert die möglichen Interaktionen,die ein Protein eingehen kann durchdie Verfügbarkeit der natürlichen Interaktionspartner(z.B. Protein, DNA, Lipid). Unsere Arbeitenstellen also einen ersten Schritt hin zurfunktionellen Charakterisierung von Proteinendar. Bisher wurden über 500 Proteine lokalisiert.Da wir die offenen Leserahmen für dieSubklonierung in Expressionsvektoren in dasGateway Klonierungssystem von Invitrogeneinbringen, eröffnet sich für uns ein weitesSpektrum von Vektoren, mit denen die Proteinein verschiedenen Systemen exprimiert werdenkönnen.Insbesondere im NGFN konnten die Arbeitenzur funktionellen Analyse der Proteine substantiellerweitert werden. Innerhalb des Netzwerkswurde inzwischen eine Pipeline etabliert, in dieProteine aus dem cDNA Konsortium, aber auchProteine von externen Kooperationspartnerneingeschleust und analysiert werden können.Abb. 1: Das Deutsche cDNA NetzwerkDiese funktionelle Pipeline ist um drei wesentlicheKomponenten aufgebaut.1. Am EMBL, in der Abteilung von Rainer Pepperkok,wurde ein high-content screening Mikroskopentwickelt, das für die automatischeAkquirierung von mikroskopischen Images im96well Maßstab eingesetzt wird.2. Eine Reihe von funktionellen, Zell-basiertenAssays wurden am EMBL (Protein Sekretion,Golgi Integrität, Protein Tyrosin-Phosphorylierung)und am DKFZ (Zell-Proliferation, Apoptose,MAPKinase signalling, Calcium Signalling)etabliert, die es erlauben mit automatisiertenMethoden die Einflüsse der zu untersuchendenProteine auf krankheitsrelevante Prozesse inder Zelle zu untersuchen. Dies geschieht durchÜberexpression der Proteine (mithilfe dercDNAs) und durch „Unterexpression“ mittelsRNAi. Neben der Automatisierung dieser Assayswurden auch statistische Methoden entwickelt,mit denen auch relativ geringe Einflüsse derProteine auf die untersuchten Prozesse detek-

Forschung 10tiert werden können.3. Dieselben von den cDNAs kodierten Proteinewerden auch mit Proteomics-Ansätzen bearbeitet.So werden systematisch Protein-ProteinInteraktionen mit dem Hefe-Zwei-Hybrid-Systemuntersucht, die Proteine werden rekombinantexprimiert, gereinigt und auf Protein-Arrays analysiert.Die für die einzelnen Proteine ermittelten Datenwerden über die Datenbank www.dkfz.de/LIFEdbder Öffentlichkeit zugänglich gemacht undständig erweitert (Bannasch et al., 2004).Innerhalb des NGFN ist das Deutsche cDNANetzwerk in ein Konsortium von mehreren SystematischMethodologischen Plattformen(SMP) eingebunden. Diese Plattformen generierenzusätzlich zu den funktionellen Datenaus zellbiologischen Ansätzen weitere Informationenzu den Genen, Transkripten und Proteinen,hin zu Maus-Modellen, wodurch sichdurch Daten-Integration letztlich ein umfassendesBild (Abb. 1) für diese Moleküle und derenEinfluss in funktionelle und regulatorische Wegeund deren Veränderungen in gesunden undkranken Zuständen ergibt. Dieses Konzept istbereits jetzt für Kooperationen offen, in denenwir die funktionelle Plattform verfügbar machen.Parallel wird das Portfolio der durchgeführtenAssays und Analysen auch in Kooperationenständig erweitert, um eine möglichstgroße Zahl der sehr diversen Proteine funktionellcharakterisieren zu können.Literatur• Bannasch, D. et al. (2004). LIFEdb: A database forfunctional genomics experiments integrating informationfrom external sources, and serving as asample tracking system. Nucleic Acids Res. DatabaseIssue, in press• Imanishi, T. et al. (2003). Integrative Annotation of23,149 Human Genes Validated by Full-Length cDNAClones. Submitted to Nature.• Simpson, J. C. et al. (2000). Systematic subcellularlocalization of novel proteins identified by largescale cDNA sequencing. EMBO Rep 1, 287-292.• Wiemann, S. et al. (2003). The German cDNA Network:cDNAs, functional genomics and proteomics.Journal of Structural and Functional Genomics,in press. (http://www.kluweronline.com/issn/1345-711X/contents - forthcoming papers.)• Wiemann, S. et al. (2001). Toward a Catalog ofHuman Genes and Proteins: Sequencing and Analysisof 500 Novel Complete Protein Coding HumancDNAs. Genome Res 11, 422-435.Kontakt:Stefan WiemannDKFZ, Abt. Molekulare GenomanalyseIm Neuenheimer Feld 580 · 69120 HeidelbergE-mail: s.wiemann@dkfz-heidelberg.deHumangenomforscher werfen ihre Netze ausPartnering Days für NGFN 2 am 25./26. August 2003 in BonnChristina Schröder, Verein zur Förderung der Humangenomforschung e.V.,Florian Becke, Technologietransferstelle im NGFN„Scientists want to cast nets, not to be caughtin them“ charakterisierte Nikolaus Zacherl mitden Worten von Gottfried Schatz sehr treffenddie Erwartungshaltung der Teilnehmer zu Beginnder Partnering Days im Bonner Hotel Maritim,also in der Nachbarschaft des Bundesministeriumsfür Bildung und Forschung (BMBF).Die Veranstaltung war vom BMBF und dem Projektmanagementdes Nationalen Genomforschungsnetzes(NGFN) für den 25. und 26.August 2003 organisiert worden und bildet denAuftakt für die weitere staatliche Förderung derdeutschen Humangenomforschung ab 2004.Grundlage für die Partnering Days und das weitereVerfahren ist das Konzept zum NGFN 2,welches im Frühjahr 2003 erarbeitet undAnfang August veröffentlicht wurde (sieheauch GenomXPress 2/03, Seiten 12-13). DiePartnering Days wurden den Humangenomforschernaus akademischen Forschungseinrichtungen,Kliniken und Industrie als Informations-und Kontaktbörse angeboten. Sie solltebereits im Vorfeld der Bekanntmachung zurKoordinierung der Antragstellung für dasBMBF-Förderprogramm NGFN 2 beitragen.Über 400 Teilnehmer waren der Einladung gefolgt.Peter Lange, Unterabteilungsleiter Gesundheitund Biowissenschaften im BMBF, kündigte beider Eröffnung der Partnering Days an, dass dieNikolaus Zacherl, Forschungsinstitut für MolekularePathologie GmbH, Wien und Vorsitzender des Vereinszur Förderung der Humangenomforschung e.V.Peter Buckel, Xantos Biomedicine, und Thomas Ried,National Cancer Institute, USA moderierten dieProjektvorschläge aus dem Indikationsbereich KrebsGroßes Interesse: Plenarsitzung währendder Partnering Days NGFN 2GenomXPress 3/03

11 ForschungAusschreibung für die 2. Phase des NGFN fürEnde September/Anfang Oktober 2003 geplantund für alle Interessierten offen sei. Er betonte,dass die Humangenomforschung in der Forschungsförderpolitikder Bundesregierunghöchste Priorität genießt. Aufbauend auf denErfahrungen aus dem Deutschen Humangenomprojekt(DHGP) und der ersten Runde desNGFN, werde man in einem offenen Wettbewerbdie Besten zum Zuge kommen lassen,auch solche, die an der ersten Phase des NGFNnoch nicht beteiligt waren: „Only the best conceptswill win.“ Dabei werden auch Anträgeberücksichtigt, die bei den Partnering Days(noch) nicht vorgestellt wurden. Ein besonderesAugenmerk werde bei der Begutachtung derAnträge auf die Kooperation der akademischenForscher mit der Industrie gelegt. Eine Verpflichtungder Forscher zur schutzrechtlichen Absicherungihrer Forschungsergebnisse sei ebenso vorgesehenwie ein Technologietransferkonzept,das die Ergebnisse aus dem NGFN 2 den inDeutschland forschenden Unternehmen „oneface to the customer“ präsentiert. Eine solcheStruktur ist die Grundlage dafür, dass die mitdeutschen Fördermitteln generierten Forschungsergebnisseauch hierzulande verwertetwerden können und der ForschungsstandortDeutschland gestärkt wird. Im NGFN 2 werdenin den nächsten Jahren rund 50 Mio. Euro anFördermitteln jährlich zur Verfügung stehen.Timm Jessen, Forschungsvorstand der EvotecOAI, begrüßte die Teilnehmer im Namen desNGFN-Lenkungsgremiums und knüpfte an dieWorte von Peter Lange an: Nur mit einem striktenQualitätsmanagement in der Forschungsförderunglasse sich der Schwächung des WissenschaftsstandortesDeutschland gegensteuern:„We must counterfight the brain drain!“Nikolaus Zacherl, Forschungsinstitut für MolekularePathologie GmbH, Wien und Vorsitzenderdes Vereins zur Förderung der Humangenomforschunge.V., ließ die acht Jahre seit demEintritt Deutschlands in die HumangenomforschungRevue passieren (der komplette Redetextkann unter http://www.fvdhgp.de/aktuelles.htmeingesehen werden). In dieser Zeit sindnicht nur große wissenschaftliche FortschritteRealität geworden, sondern auch die enge Zusammenarbeitder daran Beteiligten in Politik,akademischer und industrieller Forschung, dieder Förderverein von Anfang an angestrebt hat.Im NGFN ist zudem die Verknüpfung krankheitsbezogenerklinischer Forschung mit denmethodischen Kompetenzzentren und über dieJahre eine deutliche Aufstockung der Fördermittelgelungen.An die Eröffnungsreden schloss sich ein zweitägigesumfangreiches Programm an, in dem 40Konzepte für Forschungsnetzwerke in Plenarvorträgenund etwa 60 der rund 140 vorliegenden„Expressions of Interest“ als Poster präsentiertwurden. Im Plenum wurden am ersten Tag Vorschlägefür systematisch-methodische Plattformen(SMP) diskutiert. Am zweiten Tag wurdenProjektvorschläge aus den fünf IndikationsbereichenHerz-/Kreislauferkrankungen, Infektionund Entzündung, umweltbedingte Erkrankungen,Erkrankungen des Nervensystems sowieKrebs vorgestellt. Das Verhältnis von vorgeschlagenenSMPs zu krankheitsbezogenen Projekten(22:18) spiegelt in etwa das vorhandene„Angebot“ wider, denn allen Interessenten wardie Möglichkeit einer Präsentation geboten worden;eine Auswahl hatte nicht stattgefunden.Dementsprechend rechneten sich auch nur etwaein Viertel der Veranstaltungsteilnehmer der klinischenForschung zu. Die Verknüpfung von klinischerForschung und Humangenomforschungwird daher auch im NGFN 2 ein zentrales Themableiben.TechnologietransferFür den Technologietransfer hat die vomFörderverein finanzierte und 1997 gemeinsammit der Fraunhofer Patentstelle und dem BMBFinitiierte Patent- und Lizenzagentur (PLA) imDHGP in den Anfangsjahren Pionierarbeit geleistetund bei den Wissenschaftlern das Bewusstseingeschärft, dass nur patentierte Forschungsergebnissewirtschaftlich verwertbar sind. Mitüber 40 angemeldeten Patenten und der Mitarbeitan etlichen Ausgründungen und Lizenzverträgenist die Bilanz der PLA als sehr positiv zubewerten. Die noch relativ kurze Laufzeit desNGFN sowie die veränderten Rahmenbedingungenhaben dazu beigetragen, dass die Bilanz desTechnologietransfers aus dem NGFN geringerausfällt; hier, aber auch bei der PLA gibt es nochviel nutzbares Potential: „We can do better!“meinte Zacherl hierzu und forderte eine Technologietransfer-Strukturwie bei der Eröffnung vonPeter Lange skizziert.Unter der Leitung von Jürgen Roemer-Mähler,Leiter des Referats „Biotechnologien für Ernährungund Gesundheit“ im BMBF, diskutiertedas Plenum am zweiten Tag auch lebhaft dieerforderliche Reglementierung des Technologietransfersaus dem NGFN 2 aus der Sicht der wissenschaftlichenProjektleiter, der Technologietransferagenturenund der Industrie. Industrie,Transferagenturen und auch zahlreiche Wissenschaftlersetzen eine obligatorische Überprüfungder Forschungsergebnisse auf Patentierbarkeitvoraus.Während viele Wissenschaftler sich Hilfestellungvon einem zentralen kompetentenAnsprechpartner beim Aushandeln der erforderlichenKonsortial-, Kooperations- und Lizenzverträgewünschen („we are naive for negotiations“),plädieren andere für ihre freie Entscheidungüber die Verwertung: „no regulation, butmandates“. Roemer-Mähler bekräftigte jedochden festen Willen des BMBF, im NGFN 2 eine effi-Ministerialrat Jürgen Roemer-Mähler (BMBF, 3. v. l. am Podium) leitete die Podiumsdiskussion zum Technologietransferim NGFN 2, (v. l. n. r.) Ulrich Traugott, Europroteome; Hiltrud Brauch, Institut für Klinische Pharmakologie Stuttgart;Jürgen Roemer-Mähler, Christian Stein, Ascenion GmbH; Oliver Kemper, PLA und Florian Becke, TT-NGFNImpressionen von der begleitendenIndustrieausstellung

Forschung 12zientere Verwertungsstruktur zu etablieren als inder ersten Förderphase des NGFN.Beteiligung der Industrieam NGFN 2Parallel zu den Plenarsitzungen gab eseinen von der PLA und der Technologietransferstelleim NGFN (TT-NGFN) organisiertenzweitägigen Industrieworkshop und eine Industrieausstellung.Vor allem deutsche Unternehmensollten damit Gelegenheit erhalten, in Vorträgen,Industrieständen und Posterpräsentationenihre Möglichkeiten vorzustellen, zuröffentlich geförderten Genomforschung inDeutschland beizutragen, und ihre Erwartungenund Anregungen zu dem nationalen GroßforschungsprojektNGFN 2 einzubringen. Zuden fünf Themenschwerpunkten: Instrumentsfor Target Validation, Genetic Disease Analysis,Technologies, Proteomics sowie Chip- Technologiesand Platforms boten fast 30 Biotech- undPharma-Unternehmen ihre Beteiligung amNGFN 2 als Kooperationspartner und/ oder alsDienstleiter an.Die Industrieangebote werdenunter www.tt-ngfn.de laufend aktualisiert. DiesesAngebot stieß auf großes Interesse seitensder Wissenschaftler, die in den zwei Tagen Gelegenheithatten, detailliertere Diskussionen miteinzelnen Firmenvertretern zu führen.Die Frage, wie die Industrie stärker in die Humangenomforschungintegriert werden könne,wurde unter Leitung von Jürgen Roemer-Mähler in einer Podiumsdiskussion näher beleuchtet.Dabei wurde insbesondere erörtert,mit welcher Aufgabe die Biotech-Industrie eingebundenwerden kann – als Dienstleistungsanbieteroder Kooperationspartner. Die Diskussionkreiste vor allem um die Frage:Wann ist esbesser, einen Service über ein Forschungslaboranzubieten, und wann sollte ein Service voneinem Industrieunternehmen angeboten werden?Es bestand Konsensus unter den Experten,dass etablierte Technologien besser vonIndustrieunternehmen angeboten werden können,während Technologien, die sich noch inder Entwicklung befinden, aber bereits von derForschung genutzt werden, besser aus Forschungslaborsgeleistet werden. Selbstverständlichmüssen Dienstleistungen für die Forschergemeinschaftauch bezahlbar sein, wasfallweise eher in Industrieunternehmen oder inForschungseinrichtungen gewährleistet ist.Die enge Kooperation der Partner aus Forschungsinstituten,Kliniken sowie Biotech- undPharmaindustrie im NGFN 2 wird den StandortDeutschland für die Humangenomforschungstärken und die Erforschung der biochemischenund genetischen Grundlagen bedeutender Erkrankungenentscheidend vorantreiben. OberstesZiel ist es, innovative Produkte und Methodenzur Diagnostik, Therapie und Prävention zuentwickeln.Die Informations- und Kontaktbörse zumNGFN 2 bleibt unter www.pt-it.de/ngfn/pd/weiterhin offen und wird laufend aktualisiert.Hier finden Sie Anfang Oktober 2003 auch dieBekanntmachung der Ausschreibung.Der GABI Lenkungsausschuss ist das übergeordnete Steuerungsgremium des nationalen PflanzengenomprogrammsGABI und berät das Bundesministeriums für Bildung und Forschung beiförderpolitische Entscheidungen zu GABI. Die Mitglieder des Lenkungsausschusses wurden imJahr 1999 durch das BMBF berufen. Mitglieder sind Vertreter des BMBF, des BMVEL, der DeutschenForschungsgemeinschaft (DFG), der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Leibnitz Gemeinschaft(WGL) und Vertreter der im Wirtschaftsverbund Pflanzengenomforschung e.V. (WPG)zusammengeschlossenen Unternehmen. Der GABI Lenkungsausschuss hat in Zusammenarbeitmit den anderen GABI Gremien das hier in seiner Kurzform abgedruckte Thesenpapier erarbeitet.Zukunft der Pflanzengenomforschungin Deutschland – Chancen und Notwendigkeitenfür das Förderprogramm GABI IIPflanzengenomforschung hat zum Ziel, die Struktur, Funktion und Interaktionaller Gene einer Pflanze (des Genoms) zu entschlüsseln und damitdie Gesamtheit aller physiologischen Prozesse des Biologischen SystemsPflanze zu verstehen und der praktischen Anwendung zugänglich zumachen. Mit der Einrichtung des Forschungsprogramms GABI („Genomanalyseim Biologischen System Pflanze“) wurde 1999 auch in Deutschlandder Grundstein für diesen hoch innovativen Wissenschaftszweig mithoher Praxisrelevanz gelegt.A. Der Lenkungsausschuss GABI stellt zur aktuellen Situation der Pflanzengenomforschungin Deutschland fest:1. Das GABI Programm ist die zentrale und entscheidende Basis derPflanzengenomforschung in Deutschland. Ohne GABI würde dieseshochinnovative Forschungsgebiet, das wichtigen gesellschaftlichenZielen dient, nur in Rudimenten bestehen.2. Nach über dreijähriger Förderung von GABI durch das BMBF wurdeein interdisziplinäres Kompetenznetzwerk erfolgreich aufgebaut. Eswurden neue Formen der Zusammenarbeit zwischen Academia undWirtschaft etabliert, neue Strukturen zum Technologietransfer entwickeltund innovative Verwertungskonzepte realisiert.3. Die Pflanzengenomforschung in Deutschland wird einen erheblichenBeitrag zur Sicherung der landwirtschaftlichen Produktivität auf höchstemNiveau und zur sozio-ökonomischen Stabilisierung ländlicherRäume liefern.4. Die Genomforschung an der Modellpflanze Arabidopsis hat die tierischeGenomforschung nicht nur eingeholt, sondern sie in vielen Bereichenüberholt, auf denen sie jetzt methodisch wegweisend geworden ist.5. Genomforschung ist ein sehr langfristig angelegter Prozess, der vonGenomXPress 3/03

13 Forschungallen Beteiligten einen langen Atem erfordert. Genomforschung erforderteine ständige technische Weiterentwicklung, die es ermöglicht,Lösungen für zunehmend komplexere Fragestellungen zu erarbeiten.Dabei kommt es nicht zuletzt auf Kontinuität in den Centers of Excellencean.6. GABI hat Fahrt aufgenommen und eine hohe innere Dynamik entfaltet.Die deutsche Pflanzengenomforschung hat heute eine internationalführende Rolle bei der technischen Weiterentwicklung und derUmsetzung der Ergebnisse in die Praxis. Die kürzlich erfolgte AusschreibungGABI II verfolgt konsequent das Ziel, das aufgebauteKnow-how und die entwickelten Ressourcen zu sichern und weiterauszubauen. Sollten sich aus den Forschungsprojekten Fragestellungenergeben, die Relevanz für die biologische Sicherheit von gentechnischveränderten Organismen haben, sollte diesen mit geeignetenProjekten z. B. im Rahmen des Programms „Biologische Sicherheit“des BMBF nachgegangen werden.B. Der Lenkungsausschuss stellt weiterhin fest, dass die GABI Communityüberzeugende Vorschläge zur strukturellen und inhaltlichen Weiterentwicklungder Pflanzengenomforschung erarbeitet hat. Dies betrifft auchdie Einbindung von GABI in die internationale Scientific Community.1. Zur Ausschreibung GABI II liegen zahlreiche Verbundanträge vor. DieseProjekte sind geeignet, die Dynamik des Kompetenznetzwerkes zu erhalten,technischen Fortschritt zu gewährleisten und innovative Problemlösungenzu erarbeiten.2. GABI ist ein attraktiver Partner für andere nationale Pflanzengenomprojekteund hat eine führende Rolle bei der Europäisierung der Pflanzengenomforschungübernommen.3. Die Verbundanträge zu GABI II verfolgen einerseits die Weiterentwicklungumfassender „grundlegender“ Kenntnisse, Ressourcen undTechniken, die nur durch öffentliche Forschungsförderung entwickeltund allgemein zugänglich bereitgestellt werden können. Andererseitszeigen sie eine deutliche Hinwendung zu angewandten Fragestellungen.Diese neue Ausrichtung kann indes nur gelingen, wenn keinewesentlichen Lücken in der Finanzierung entstehen. Anderenfalls brechendie erfolgreichen Forschergruppen auseinander, das Momentumzerfällt.C. Der Lenkungsausschuss GABI erwartet unter der Voraussetzung einerlückenlosen Weiterführung der Förderung folgende Resultate für dienächsten 10 Jahre:1. Ein international führendes, europäisch vernetztes Kompetenznetzwerk„Pflanzengenomforschung“.2. Impulse von der Pflanzengenomforschung für die Genomforschung ananderen Organismen und auch für andere Bereiche der Biologie.3. Einen effizienten Transfer der Ergebnisse in die Praxis zur Beschleunigungder Produktinnovation.4. Neue Produkte zur Diversifizierung der Landwirtschaft.5. Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Landwirtschaftund der beteiligten Unternehmen, Ausgründung von Start-ups.D. Der Lenkungsausschuss GABI empfiehlt daher dem BMBF nachdrücklicheine weitere Förderung der Pflanzengenomforschung in Höhe vonmindestens 15 Mio Euro pro Jahr. Genomforschung erfordert Kontinuitätund eine ausreichende kritische Masse, um langfristig das komplexe,multidisziplinäre Forschungsgebiet auf international höchstem Niveauabdecken zu können. Eine Reduktion der Mittel, wie im Haushaltsansatzfür 2004 vorgesehen, würde zu irreversiblen Schäden der Pflanzengenomforschungin Deutschland führen:1. Die technologische Weiterentwicklung wäre weitgehend gestoppt. Diewissenschaftlichen, ökologischen und sozio-ökonomischen Potenzialekönnten nicht erschlossen werden. Eine spätere Wiederaufnahme desProgramms wird kaum möglich sein.2. Der Erhalt aufgebauter Ressourcen wäre nicht gewährleistet, daserforderliche excellente Know-how könnte nicht gehalten werden.Damit würden die bisher in GABI investierten Mittel weitgehend alsStrohfeuer verpuffen.3. Den weiteren Aktivitäten auf dem Gebiet der Pflanzengenomforschungim Rahmen institutionell geförderter Forschung – wie z.B. derMax Planck Gesellschaft, der Leibniz Gemeinschaft oder im RahmenDFG geförderter Projekte – würden zentrale Grundlagen entzogen.4. Die Folge wäre eine drastische Beschränkung der Beteiligung anzukünftigen europäischen Pflanzengenomforschungsprogrammen, dieauf nationalen Forschungsprogrammen und dort etablierten Excellenzzentrenaufbauen. Dies würde einen schweren Imageschaden fürDeutschland bedeuten.E. FazitIn Deutschland wurde mit GABI im Bereich der Biowissenschaften bisherEinmaliges aufgebaut. Alle Beteiligten aus Wirtschaft, Wissenschaft undPolitik sind weiterhin zu einem starken Engagement in GABI bereit. Diedynamische GABI Community mit internationaler Vorbildfunktion musseine kontinuitätswahrende Perspektive erhalten. Dies erfordert eine jährlicheFördersumme von mindestens 15 Mio - insbesondere auch schonim wichtigen Übergangsjahr 2004. Anderenfalls würde Deutschland ineiner wichtigen Schlüsseltechnologie den Anschluss an die Weltspitzeverlieren mit erheblichen Auswirkungen auf die Forschungslandschaftund die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Landwirtschaft und derim WPG zusammengefassten Unternehmen.Von GABI geht ein immenser gesellschaftlicher Impuls aus. Investitionenim Bereich der Pflanzengenomforschung bedeuten aktive Zukunftsgestaltungund sind zugleich Zeichen von Verantwortung für zukünftigeGenerationen. Die Pflanzengenomforschung beeinflusst maßgeblichwichtige Bereiche wie eine umweltverträgliche Nahrungs- und Futtermittelproduktionin hoher Qualität und ausreichender Menge, die Entwicklungneuer Wirtschaftszweige und trägt bei zur sozio-ökonomischenStabilisierung ländlicher Räume. All dies verpflichtet zur Sicherstellungeiner aktiven und intensiven Pflanzengenomforschung in Deutschland.Kontinuität in der Bereitstellung von öffentlichen und privaten Fördermittelnist dazu unabdingbar.Bonn, im August 2003Der Lenkungsausschuss GABIDr. Dr. h.c. Andreas J. Büchting, KWS SAAT AGProf. Dr. Bärbel Friedrich, Humboldt Universität Berlin / DFGDr. Manfred Lückemeyer, BMVEL, Unterabteilung 22Dr. Jürgen Roemer-Mähler, BMBF, Referat 615Prof. Dr. Dierk Scheel, Institut für Pflanzenbiochemie, HalleProf. Dr. Detlef Weigel, Max-Planck-Institutfür Entwicklungsbiologie, TübingenDr. Friedrich Wengenmayer, Bayer Crop Science

Forschung 14Genomweite, nicht-redundantecDNA Klonkollektionenfür verschiedene ModellorganismenUwe Radelof 1 , Anke Schroth 2 , Johannes Maurer 1 , Bernhard Korn 2RZPD Deutsches Ressourcenzentrum für Genomforschung, 1 Heubnerweg 6, 14059 Berlin,2Im Neuenheimer Feld 580, 69120 HeidelbergDer Zugang zur Gesamtheit der Gene eines Organismusist eine unabdingbare Voraussetzungfür das Verständnis seiner physiologischen Prozessewie Entwicklung, Differenzierung, Pathogeneseoder Anpassung an Umweltbedingungen.Genexpressions-Profiling ist eine derSchlüsseltechnologie zur Analyse der Funktionund des Zusammenspiels von Genen in diesenProzessen. Genomweite, nicht-redundante Kollektionenvon Genrepräsentanten (z.B. cDNA-Klone) liefern eine Basis für das Expressions-Profiling aller Gene des zu untersuchenden Organismusoder Gewebes.Auf Grund der großen Bedeutung und der ständigsteigenden Nachfrage nach hochqualitativennicht-redundanten cDNA-Klonkollektionenhat das RZPD (www.rzpd.de) einen Schwerpunktauf die systematische Entwicklung undkontinuierliche Verbesserung dieser Klonkollektionengelegt. Die RZPD-Produktgruppe“Unigene Sets“, umfasst derzeit genomweiteKollektionen für die Organismen Mensch,Maus, Ratte, Xenopus, Rind und Zuckerrübe.Die Unigene Sets stehen in ihrer Gesamtheitoder als indikationsspezifische Subsets als E.coli Klone, als PCR Produkte (auf Wunsch auchaufgereinigt und in definierter Konzentration)und als DNA-Macroarrays zur Verfügung. Indikations-spezifischeSubsets können auch alsMicroarrays geliefert werden.1 Mensch & MausDas Human Unigene Set – RZPD3.1Abb 1: Spezifische Anfärbung des Kardiovaskularsystemseines Mausembryosdurch eine Whole Mount In Situ Hybridisierung.(B. Hermann)und das Mouse Unigene Set – RZPD2 wurdenam RZPD entwickelt. Beide Sets sind vollständigsequenzverifiziert. Alle Klone dieser Setssind auf PCR Amplifizierbarkeit und die Abwesenheitvon Kontaminationen mit Phagen undanderen Mikroorganismen getestet. Die Resultatedieser Qualitätstests sind elektronischdokumentiert und werden auf Anfrage zur Verfügunggestellt. Mehr als 100.000 EST Sequenzen,die im Rahmen der Sequenzverifizierunggeneriert wurden, sind über GenBank verfügbar.Für jeden Klon wurden alle verfügbaren Informationenübersichtlich in einer Annotationstabellezusammengestellt.1.1 Human Unigene Set –RZPD3.1Das Human Unigene Set – RZPD3.1 istderzeit die weltweit umfangreichste und bestcharakterisiertenichtredundante cDNA-Kollektionfür das Humangenom (s. Abbott, 2002).Das Set enthält 36.500 cDNA-Klone. Von diesenKlonen repräsentieren 15.500 jeweils ein“Ensembl-Gen“. Die übrigen Klone repräsentierenNCBI UniGene Cluster, die nicht in Ensemblannotiert sind.1.2 Human Ensembl Set –RZPD1.1Das Human Ensembl Set – RZPD1.1wurde in Kooperation mit der Forschungsgruppevon Marie-Laure Yaspo (Abt. Lehrach) vomMax-Planck-Institut für Molekulare Genetik,Berlin, erstellt. Das Set besteht derzeit aus15.500 cDNA Klonen. Jeder Klon repräsentiertgenau ein “Ensembl-Gen“. Über www.genome-matrix.orgbesteht über eine intuitiv zubenutzende graphische Oberfläche Zugang zueiner umfassenden Informationsquelle bezüglichder repräsentierten Gene. Ende Novemberwird das Human Ensembl Set um ca. 5.000manuell vereinzelte, sequenzverifizierte KloneGenomXPress 3/03

15 Forschungauf dann über 20.000 “Ensembl Gen“-Repräsentantenerweitert.1.3 Mouse Unigene Set –RZPD2Mit dem Release 2 des Mouse UnigeneSets stellt das RZPD analog zum Human UnigeneSet eine vollständig sequenzverifiziertecDNA-Klonkollektion zur Verfügung. Das Setenthält 22.000 cDNA-Klone. Ca. 11.000 dieserKlone entstammen der von LION Bioscienceentwickelten arrayTAG Mauskollektion. Bei denübrigen 11.000 Klonen wurde auf dieI.M.A.G.E. Klonkollektion zurückgegriffen. Für2.615 dieser Klone stehen “Whole Mount InSitu Images“ von Mausembryonen zur Verfügung(Arbeitsgruppe von Bernhard Hermann),die Auskunft über das Expressionsmuster desjeweiligen Gens geben.1.4 NIA Mouse cDNA –clone collectionEin 7.4k und ein 15k nicht-redundantescDNA Klonset wurden vom National Instituteof Aging (NIA, http://www.nia.nih.gov)importiert. Das 7.4k Set ist abgeleitet von verschiedenenStammzelllinien, Präimplantations-Embryonen und Organen neugeborener Mäuse.Das 15k Set hat seinen Ursprung hauptsächlichin Präimplantations- und frühen Postimplatations-Embryonen.1.5 Mouse arrayTAGDas Mouse arrayTAG Klonset, das aus 20.000sequenzverifizierten cDNA Klonen besteht, wurdevon der LION Bioscience AG entwickelt undwird nun weltweit exklusiv (außer Asien/Pazifik)durch das RZPD verfügbar gemacht. Ca.11.000 dieser Klone sind auch Bestandteil desMouse Unigene Sets – RZPD2.2 RatteAls Basis für die Herstellung eines sequenzverifiziertenRat Unigene Sets hat dasRZPD zwei nicht-redundante cDNA Klonsetsimportiert, die als separate Sets bereits jetzt zurVerfügung stehen. Hierbei handelt es sicheinerseits um die Rat arrayTAG Klonkollektionder LION Bioscience AG, die aus 20.000 sequenzverifiziertenKlonen besteht.Andererseitsverfügt das RZPD seit kurzem auch über diezweite, gründlich überarbeitete Version der RatNon-Redundant Klonkollektion der UniversitätIowa, die unter Leitung von Bento Soares hergestelltwurde. Diese Klonkollektion bestehtaus 16.500 Klonen.3 XenopusZur Erstellung eines nicht-redundantencDNA Klonsets für Xenopus laevis wurden inKooperation mit der Gruppe von Dr. Jobst Landgrebe(Universität Göttingen) 16.000 Kloneausgewählt. Die Klone, die aus der I.M.A.G.E.Klonkollektion re-arrayed wurden, befindensich derzeit in der Sequenzverifizierung. Dasverifizierte Xenopus Unigene Set – RZPD1.1wird Ende Oktober zur Verfügung stehen.4 RindIm Rahmen eines EU-Projektes wurdeausgehend von über 200.000 cDNA-Kloneneiner Rinderhirn-cDNA-Bibliothek durch OligonucleotidFingerpriting ein 27.000 cDNA-Kloneumfassendes, nahezu nicht-redundantes Klonsethergestellt. Das Set wird ab Oktober zurVerfügung gestellt. Die Klone befinden sichderzeit in der Sequenzierung.5 ZuckerrübeIn Kooperation mit der KWS Saat AGwurde, ausgehend von 200.000 cDNA-Klonen,aus vier cDNA-Bibliotheken verschiedener Gewebeund Entwicklungsstadien der Zuckerrübe,durch Oligonucleotid Fingerprinting ein nahezunichtredundantes cDNA-Klonset hergestellt(Herwig et al., 2002). Das Set umfasst 25.000Klone. Die Bedingungen für die Verfügbarkeitder Klone am RZPD werden momentan mit derKWS Saat AG verhandelt.Neben den beschriebenen genomweiten, nichtredundantenKlonsets verfügen die Mitarbeiterdes RZPD mittlerweile über ein umfangreichesKnow-How bezüglich der Herstellung von “UnigeneSets“, das sie interessierten Forschungsgruppensehr gerne für die Herstellung ähnlicherSets für andere Organismen bzw. Gewebezur Verfügung stellen.Literatur• Abbott A. (2002) Gene centre chips in with betterroute to microarrays. Nature 420(6911): 3• Herwig R. et al. (2002) Construction of a 'unigene'cDNA clone set by oligonucleotide fingerprintingallows access to 25 000 potential sugar beet genes.Plant J 32(5): 845-857Weitergehende Informationen: www.rzpd.deAnfragen: unigene@rzpd.deKlone für ÖsterreichGEN-AU kooperiert mit Deutschem Ressourcenzentrum für GenomforschungÖsterreichische Forschungsteams des GenomforschungsprogrammsGEN-AU nutzen jetztDNA-Materialien des Deutschen Ressourcenzentrumsfür Genomforschung (RZPD). BereitsAnfang Juli schloss das RZPD dazu einenKooperationsvertrag mit dem österreichischenBundesministerium für Bildung, Wissenschaftund Kultur.Das Ministerium finanziert GEN-AU in denersten drei Jahren mit insgesamt 31,74 Mio.Euro. GEN-AU ist ein Forschungsnetzwerk, indem rund 60 österreichische Institutionen, wiebeispielsweise Institute an Universitäten undKliniken aber auch Firmen, die an der Entschlüsselungdes menschlichen und pflanzlichenGenoms sowie des Tiergenoms arbeiten,eingebunden sind. Ebenso wie beim DeutschenHumangenomprojekt zielt GEN-AU mit seinenVerbundprojekten auf die industrielle Verwertungder Forschungsergebnisse ab.Das RZPD gewinnt durch die Kooperation neueKunden in Österreich und erweitert dabei deneigenen Datenbestand: Je nach Kundenvertragfließen die Erkenntnisse, die mit DNA-Materialdes RZPD gewonnen werden, in die nicht-kommerzielleDatenbank des Ressourcenzentrumsein. Damit stehen diese Informationen Forschernaus aller Welt zur Verfügung.www.rzpd.de · www.gen-au.atQuelle: BerliNews 31.8.2003

Forschung 16RZPD entwickelt hoch-spezifischesiRNA ProdukteEffi Rees 1 , Markus Schuster 1 , Frank Buchholz 2 , Bernhard Korn 11RZPD Deutsches Ressourcenzentrum für Genomforschung, Im Neuenheimer Feld 580, 69120 Heidelberg2Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik, Pfotenhauer Str. 108, 01307 DresdenRNA Interferenz (RNAi, Fire et al. 1998) hat sichzu einem wichtigen Werkzeug zum Studium vonGenfunktionen entwickelt („functional genomics“)und ermöglicht den „Knock down“ vonGenen in einer Vielzahl von Organismen (z.B.Drosophila, Caenorhabditis, Mus musculus) sowiein menschlichen Zelllinien. Ein wichtigesCharakteristikum des Mechanismus ist das Prozessierenvon langen dsRNAs in 21-23 Nukleotide,die sogenannten small interfering RNAs(siRNA, Elbashir et al. 2001) durch den Dicer-Enzymkomplex. Die siRNA bildet mit einem Proteinkomplexden sogenannten RNA-inducedSilencing Complex (RISC), dieser bindet an denantisense Strang des 21-mers und schneidet diemRNA in der Mitte des Hybrides (Hammond etal. 2000). Die mRNA Degradation führt zu einem„gene silencing“ auf posttranskriptioneller Ebene.Die neue Technik der RNA Interferenz erlaubtes unter anderem in Säugerzellkulturen im HochdurchsatzGenfunktionen zu analysieren.Ursprünglich wurden 21 bp dsRNAs für den„Knock down“ in menschlichen, murinen undRattenzellen beschrieben (Elbashir et al., 2001).Diese Organismen verfügen über keine inhärenteDicerfunktionalität, d. h. ihnen müssen dieRNAs in ihrer für den „Knock down“ aktivenForm zugeführt werden (im Gegensatz zu Drosophilaund Caenorhabditis).Der Einsatz von 21 bp siRNA Produkten hatjedoch drei wesentliche Nachteile: i.) eine ungewisseErfolgsrate (i. Allg. braucht man 2-3 verschiedenesiRNA Oligos um einen „Knock downzu erreichen), ii.) die Effizienz ist meist gering,d.h. die eingesetzten siRNA Oligos führen lediglichzu einer Reduktion des Proteinlevels vonweniger als 75%), und iii.) die Kosten für siRNAOligonukleotide belaufen sich auf mehrere HundertEURO pro Gen, wodurch ein Genom-weitesScreening behindert wird.Daher arbeitet das RZPD seit einiger Zeit aneinem alternativen Weg des „gene silencing“.Wir beziehen uns dabei auf eine Technologie, dieseit ca. zwei Jahren in der Literatur beschriebenwird: Den Einsatz von in vitro Transkription undrekombinanten, RNA verdauenden Enzymen zurHerstellung von funktionellen siRNAs (Yang etal., 2002; Zhang et al., 2002). Das Prinzip dersiRNAs der RZPD ist in Abb. 1 dargestellt. Wirhaben genspezifische Produkte für 39.161 unigeneCluster hergestellt und verifiziert. Dabeihandelt es sich um PCR Produkte, die mit zweispezifischen Primern pro Gen hergestellt wurdenund keinerlei repetitive bzw. konservierte Sequenzenenthalten. Um diese dsDNA in dsRNAumzuwandeln wurden T7 Promotoren angefügt.Diese Produkte lassen sich sehr leicht über invitro Transkription in dsRNA Moleküle überführen,was am RZPD in automatisierter Form undunter Barcodekontrolle etabliert ist. Diese „langen“dsRNA Moleküle können mittels Dicer oderRNaseIII Reaktion in funktionelle „kleine“siRNAs überführt werden (Abb. 2). Diese Endproduktehaben sich als potente „Tools“ für denspezifischen „Knock down“ erwiesen, die oftden siRNA Oligos überlegen sind (Kawasaki etal., 2003).Das RZPD hat bisher mehr als 2.378 verschiedene,hoch-spezifische, lange dsRNAs hergestellt.Diese werden z. Z. in Kollaboration mit dem MPIfür Zellbiologie (F. Buchholz) und dem DKFZ(S. Wiemann) in Modellversuchen eingesetzt.Entsprechende doppelsträngige PCR Produkte,inkl. T7 Promotoren sollen ab Ende Oktober überdas RZPD zur Verfügung gestellt werden. Parallelwird dieser Satz erweitert und wir gehen davonaus, dass bis Ende des kommenden Jahres 39.000gen-spezifische Produkte für den Menschen zurVerfügung stehen. Darüber hinaus arbeiten wir anentsprechenden Materialien für Maus und Ratte,die zum Frühjahr 2004 bereitstehen sollten.Abb. 1: Von mRNA Sequenz zu siRNA ProduktEine Teilsequenz, die frei von repeats (R) und konserviertenAnteilen ist wird über gen-spezifische PCRamplifiziert. Die Produkte werden verifiziert und mitT7 Promotoren versehen. Über in vitro Transkriptionwerden die PCR Produkte in „lange“ dsRNAs überführt.Diese werden anschließend über spezifischeRNA-abbauende Enzyme (Dicer/RNaseIII) in funktionellesiRNAs umgewandelt.Abb. 2: Dicer/RNaseIII Reaktion in vitro(A) zeigt den Verdau von dsDNA verschiener Längedurch rekombinantes Dicer Enzym. Die Längen derdsRNAs und des Größenmarkers sind in bp angegeben,nach Zhang et al., 2002(B) zeigt dsRNAs nach RNaseIII BehandlungGenomXPress 3/03

17 ForschungLiteratur• Elbashir, S.M. et al. (2001) RNA interference ismediated by 21- and 22-. nucleotide RNAs.Genes Dev 15, 188-200• Fire, A. et al. (1998) Potent and specific geneticinterference by double-stranded RNA in Caenorhabditiselegans. Nature 391, 806-811• Hammond, S. M. et al. (2000) An RNA-directednuclease mediates post-transcriptional genesilencing in Drosophila cells. Nature 404, 293-296• Kawasaki, H. et al. (2003) siRNAs generated byrecombinant human Dicer induce specific andsignificant but target site-independent genesilencing in human cells. NAR 31, 981-987• Yang, D. et al. (2002) Short RNA duplexes producedby hydrolysis with Escherichia coli RNase III mediateeffective RNA interference in mammalian cells. PNAS99, 9942-9947• Zhang, H. et al. (2002) Human Dicer preferentiallycleaves dsRNAs at their termini without a requirementfor ATP. EMBO J. 21, 5875-5885InformationEffi ReesRZPD Deutsches Ressourcenzentrumfür GenomforschungIm Neuenheimer Feld 580 · 69120 HeidelbergE-Mail: rees@rzpd.deDiagnostische Gentests bei TumorpatientenGregor Weißflog und Reinhold Schwarz, Universität LeipzigHintergrundDie derzeitige Humangenomforschungstellt einen enormen Umfang an neuem Grundlagenwissenbereit. Die Schwierigkeit in diesemZusammenhang besteht darin, dieses Wissenaus der Forschung in den Bereich der klinischenAnwendung zu überführen. Auf den Punktbringt den Sachverhalt das Zitat eines Arztes:„Es ist ungefähr das Gleiche, einem 10jährigendie gesamte Enzyklopädie Britannica einzutrichtern.Wir sind in der Lage, sie zu lesen, esexistieren eine Menge an Informationen... Diegrößte Herausforderung wird es sein, die Bedeutungdieses Wissens zu erkennen und zuentscheiden,wie wir es nutzen...“(Mountcastle-Shah, Holtzmann, 2000).Aus diesem Grund werdenvom BMBF Projekte gefördert, die sich mitethischen, rechtlichen und sozialen Aspektender Molekularen Medizin befassen.VorgehenDas von uns durchgeführte vom BMBFgeförderte Projekt „Molekulargenetische Unter-und Überdiagnostik, eine Studie zum Prozessder Risikoidentifikation bei Krebserkrankungen”untersucht daher die aktuelle Praxisder humangenetischen Beratung und Testungvon Tumorpatienten. Dabei wird untersucht: (a)nach welchem Modus ein genetisches Risikoidentifiziert wird und (b) wie häufig genetischeBeratungen und Testungen bei Tumorpatientenstattfinden. Zur Beantwortung dieser Fragestellungenwird ein prospektives Längsschnittdesignmit drei Messzeitpunkten verwendet.Zunächst soll der Anteil an Tumorpatienten mitgenetischer Disposition (f. Risikopersonen) anhandklinisch-epidemiologischer Kriterien ineiner konsekutiven Stichprobe eines Akutkrankenhausesermittelt werden. Nachfolgend wirduntersucht, welche dieser Risikopersonen nacheinem Zeitraum von zehn Wochen eine genetischeBeratung und Testung zur Abklärung dergenetischen Disposition aufgesucht haben.ErgebnisseNach etwa einem halben Jahr Projektlaufzeit(Stand 23.7.03) können erste Ergebnisseberichtet werden. Bisher wurden bei 248Patienten (52% weiblich; Alter: Ø 61 +/-9Jahre) Stammbäume zur Erfassung der krebsspezifischenFamilienanamnese erhoben. DieIdentifikation eines genetischen Risikos erfolgteanschließend in einem mehrstufigen Verfahren.Zuerst wurde bei allen Stammbäumen eineStammbaumanalyse unter Zuhilfenahme familienanamnestischer(klinisch-epidemiologischer)Kriterien durchgeführt. Hierbei konnten22 Risikopersonen (8.9% der Gesamtstichprobe)ermittelt werden. Anschließend wurdenweitere „auffällige“ Stammbäume, d.h. solchebei denen die o.g. Kriterien nicht zutreffend waren,die aber mindestens zwei weitere Krebserkrankungenin der Familie aufwiesen bzw. beidenen unklare klinisch-epidemiologische Kriteriender betreffenden Tumorlokalisation vorlagen,einer humangenetischen Expertin vorgelegt.Dadurch konnte bei weiteren 49 Patienten(19.8%) ein erhöhtes genetisches Risiko identifiziertwerden. Somit wurden insgesamt 71(28.7%) Risikopersonen mit einer genetischenDisposition für Krebserkrankungen ermittelt.Bei 39 der 71 zum ersten Befragungszeitpunktermittelten Risikopersonen konnte inzwischeneine telefonische Nachbefragung durchgeführtwerden. Von diesen Risikopersonen war lediglicheine (!) Patientin bisher bei einer Beratungbeim genetischen Experten (Facharzt für Humangenetikbzw. Facharzt mit ZusatzbezeichnungMedizinische Genetik). Drei weitere Patientenplanten, einen genetischen Expertenaufzusuchen. Bezüglich des Zuweisungsmodusgaben zwei Patienten an, den genetischen Expertenselbständig aufgesucht zu haben. Diezwei anderen Patienten hatten eine Überweisungerhalten.Die erste Fragestellung nach dem Modus derFallidentifikation eines erhöhten genetischenRisikos, z.B. wie und in welchem Umfang diekrebsspezifische Familienanamnese bei Tumorpatientenerhoben wird, kann zum jetzigenZeitpunkt noch nicht beantwortet werden.Zur zweiten Fragestellung nach der Häufigkeitder Durchführung genetischer Beratung undTestung bei Tumorpatienten lässt sich feststellen,dass der Anteil an Risikopersonen, die zurAbklärung über das Vorliegen einer genetischenDisposition den genetischen Expertenaufsuchen, sehr gering ist (10 Wochen nachAkutbehandlung: 2.6%). Fügt man der einentatsächlich bereits durchgeführten genetischenBeratung die drei geplanten Beratungen hinzu,ergibt sich ein Anteil von 10.3% der nachbefragtenRisikopersonen (n=39), die zur Abklärungeiner genetischen Disposition dengenetischen Experten aufsuchen.DiskussionDer Anteil an Risikopersonen, derengenetisches Risiko erstens von den Ärzten derPrimärversorgung identifiziert wird und diezweitens zur Abklärung des genetischen Risi-

Forschung · Ethik 18kos einen entsprechenden Experten aufsuchen,muss als sehr gering eingeschätzt werden.Dabei ist zu bedenken, dass sich für die Tumorpatienten,bei denen eine genetische Mutationper Gendiagnostik (inkl. Beratung) nachgewiesenwerden kann, auch präventive Behandlungsoptionen(z.B. Vermeidung eines Sekundärtumorsdurch engmaschigere Vorsorge oderprophylaktisch-chirurgische Interventionen) ergebenkönnen. Einerseits entsteht die Frage,Abbildung 1: Verteilungder genetischen Risikoklassifikationinnerhalbeinzelner Tumorlokalisationenwarum Ärzte in der Akutversorgung der Abklärungdes genetischen Risikos so wenig Aufmerksamkeitschenken. Denn andererseits sindÄrzte zu der möglichst umfassenden Aufklärungihrer Patienten verpflichtet. Diese soll demPatienten ein Maximum an Handlungsoptioneneröffnen und seine autonome Entscheidung(z.B. für oder gegen die Durchführung einerhumangenetischen Beratung/Testung) auf derBasis vollständiger Information gewährleisten.Ob die angegebenen Barrieren (Suther, Goodson,2003), welche die Ärzte der Primärversorgungan der Bereitstellung genetischer Dienstehindern (Mangel an genetischem Wissen, Mangeleiner detaillierten [und beständig aktualisierten]Familienanamnese, Mangel an Überweisungsrichtlinienund mangelndes Vertrauenin die Sinnhaftigkeit genetischen Wissens) zurErklärung ausreichen, ist im weiteren Projektverlaufnoch zu prüfen.Literatur• Mountcastle-Shah E, Holtzmann NA. (2000)Primary care physicians´ perceptions of barriers togenetic testing and their willingness to participatein research. AM J Med Genet 94(5): 409-16.• Suther S, Goodson P (2003). Barriers to theprovision of genetic services by primary carephysicians: A systematic review of the literature.Genet Med 5(2): 70-6.Ansprechpartner:Gregor Weißflog, Reinhold SchwarzUniversität LeipzigMedizinische FakultätSelbständige Abteilung Sozialmedizin04107 LeipzigTelefon: 0341/97 15 415e-mail: weig@medizin.uni-leipzig.deBuchveröffentlichung:Patientenaufklärung beigenetischem RisikoJe besser die Forschung in den Genen zu lesenlernt, desto mehr können wir über uns selbsterfahren: Gentests zeigen z. B. ob ein Patienteine Veranlagung für eine bestimmte Krankheithat, noch ehe er Anzeichen dafür zeigt. Wieaber gehen Ärzte und Patienten mit diesenMöglichkeiten um? Wollen sie wirklich alleswissen? Diese Fragen stehen im Mittelpunktdes interdisziplinären Bandes "Patientenaufklärungbei genetischem Risiko", der jetzt imLit-Verlag erschienen ist (Hg: Prof. Dr. Hans-Martin Sass, Peter Schröder, M.A., Zentrum fürMedizinische Ethik der RUB). Fazit aller Beiträge:Gentests und Beratungsgespräche solltenuntrennbar zusammengehören. Die Beiträgefußen z. T. auf den Erfahrungen im DFG-Projektzu den Auswirkungen der genetischen Vorhersageauf die Patientenaufklärung am Modellder Zystennieren (Polyzystische Nierenerkrankung,ADPKD), die zur Dialysepflicht führt undmit einer Wahrscheinlichkeit von 50 Prozentvererbt wird.Die Forderung nach Gesundheitsmündigkeitfür gesunde und kranke Bürgerinnen und Bürgerund konkrete Fragen der ärztlichen undgenetischen Beratungspraxis, des Datenschutzesund der Arzneimittelsicherheit beurteilendie Autoren unterschiedlich aus ihrereigenen Arbeit heraus. Für vererblichen Darmkrebsund die zur Dialysepflicht führendenZystennieren haben die Autoren detaillierteBerichte aus der Praxis des Patientengesprächsund internationale empirische Ergebnissegesammelt. Das Buch wendet sich sowohl angesunde und kranke Merkmalsträger, Ärzte,Humangenetiker, Pharmakologen, Journalistenund Gesundheitspolitiker als auch an die breiteÖffentlichkeit. Quelle: idw 2. 9. 2003Hans-Martin Sass, Peter Schröder (Hg.):Patientenaufklärung bei genetischem Risiko(Ethik in der Praxis, Bd. 3).Lit Verlag Münster, Hamburg,London 2003,ISBN 3-8258-4987-2GenomXPress 3/03

19 EthikWer sagt, was ethisch ist?Diskussion über Entscheidungsparameter und normative Kraft medizinischer Ethikkommissionenbeim Symposium „Molekulargenetische Forschung in der ethischen Kontroverse“ am 8. Mai 2003 in MannheimChristina Schröder, Verein zur Förderung der Humangenomforschung e.V., Frankfurt am Main„Genpatente“ dienen nicht nur den Medien undeinigen „grünen“ Organisationen immer wiederals Stein des Anstoßes. Auch die scientific communitydiskutiert nach wie vor die Frage, ob diePatentierung der Ergebnisse der Humangenomforschung„unethisch“ sein kann, auch wenn sienach der EU-Richtlinie 98/44/EG („Biopatentrichtlinie“)durchaus rechtens ist. Zu entscheidenhat diese Frage in Deutschland im Zweifelsfall diezuständige medizinische Ethikkommission, bevorsie die Durchführung eines entsprechenden Forschungsprojektsgenehmigt. Aufgrund unterschiedlicherVoten und unklarer Zuständigkeitenlokaler Kommissionen kann diese Praxis insbesonderedie vernetzte Forschung mehrerer Institutionenund die Durchführung multizentrisch angelegterStudien entscheidend behindern und verzögern.Gerade die Netzwerk basierte Humangenomforschungwird jedoch vom BMBF immer wiedergefordert und gefördert.Dieses Dilemma war Gegenstand eines am 08.Mai 2003 von Marcella Rietschel, Leiterin derAbteilung Genetische Epidemiologie in der Psychiatrieam Mannheimer Zentralinstitut für SeelischeGesundheit, mit Unterstützung des Vereinszur Förderung der Humangenomforschung e.V.organisierten Workshops in Mannheim. DenAnstoß dazu hatten im Hinblick auf eine möglichePatentierung der Forschungsergebnisse voneinanderabweichende Voten der für die Kompetenznetze„Depression und Suizidalität“ und „Schizophrenie“zuständigen Ethikkommissionen voretwa zwei Jahren gegeben.Der Leiter der Psychiatrischen UniversitätsklinikBonn, W. Maier, stellte zu Beginn einen Katalogvon fast 30 Fragen zusammen, mit denen ein Wissenschaftlerbei der Planung eines molekulargenetischenPatienten-bezogenen Forschungsprojektskonfrontiert ist. Sie reichen von der Kunst,die jedem Patienten gemäße Informationsbreiteund -tiefe bei der Aufklärung über die geplanteForschung und der Einholung des informed consentzu treffen, über Datenschutz-Fragen und Probandenrechtebis hin zu der noch immer großenUnsicherheit unter Wissenschaftlern, was patentierbarist und wer dann Rechte an den Patentenoder auch den gesammelten Proben von Körpermaterialienhat. Weil lokale Ethikvoten inkommensurabelmit der global vernetzten Forschungsind, forderte Maier eine maßgebendebzw. abschließend entscheidende zentrale Ethikkommissionfür netzwerkbasierte Forschung.Bernd Isert vom Europäischen Patentamt und DieterLaudien, Boehringer Ingelheim, definierten Patenteals Lehre zum technischen Handeln, die sichauch auf die Handhabung von Genen als chemischenSubstanzen erstreckt. Gemeinsam brachensie eine Lanze für den „absoluten Stoffschutz“,d.h. das Recht des Patentinhabers, die Verwendungdes patentierten Stoffes auch dann umfassendzu kontrollieren, wenn dieser eine DNA-Sequenz oder ein Gen ist oder daraus hergestelltwird. In dieser Auffassung stimmen Isert und Laudienüberein mit der Bundesjustizministerin sowiemit der Deutschen Forschungsgemeinschaft, derMax-Planck-Gesellschaft und einer Reihe vonIndustrieverbänden. Die Forschungsorganisationenhatten am 27. März 2003 in einer gemeinsamenErklärung die 1:1 – Umsetzung der EU-Biopatentrichtliniein deutsches Recht und den Stoffschutzauch für biotechnologische Erfindungengefordert. (www.dfg.de/aktuelles_presse/reden_stellungnahmen/2003/download/patentschutz_gensequenzen_07_03_03. pdf).Isert wies auf Widersprüche und Ungerechtigkeitenhin, die sich z.B. dann ergeben, wenn maneinem gentechnisch hergestellten Insulin gegenüberdem aus Schweinepankreas hergestelltenStoff nur eine eingeschränkte schutzrechtliche Absicherunggewährt. Damit widersprach er demPostulat Ludger Honnefelders, Leiter des Institutsfür Wissenschaft und Ethik, Bonn, dem Lebendigenals Gegenstand technischen Handelns einebesondere ethische Dignität zuzuerkennen, diesich aus dem gleichzeitig „haben“ und „sein“eines Organismus und eines Genoms herleitet.Aus diesem Grund hatte Honnefelder eine Weiterentwicklungder europäischen Patentrichtlinieüber den derzeitigen Stand hinaus gefordert. Erräumte allerdings ein, dass die Ethik keine detailliertenHandlungsanweisungen an Legislative undJudikative geben, sondern nur in Rede stehendeGüter aufzeigen könne.Elmar Doppelfeld, Vorsitzender des Arbeitskreisesder Medizinischen Ethikkommissionen in der BundesrepublikDeutschland, Jochen Taupitz, Direktordes Instituts für Deutsches, Europäisches undInternationales Medizinrecht, Gesundheitsrechtund Bioethik der Universitäten Heidelberg undMannheim und Mitglied des Nationalen Ethikrates,sowie Christian Kopetzki, WissenschaftlicherLeiter des Zentrums für Medizinrecht, Institut fürStaats- und Verwaltungsrecht, Universität Wien,beleuchteten das Handlungsfeld und die unterschiedlicherechtliche Stellung der Ethikkommissionenaus der deutschen und der supranationalenPerspektive. Die in Deutschland „chaotischund föderal“ organisierten Kommissionen wurdenin den letzten Jahren in verschiedenen Bundesländernrechtlich unterschiedlich eingeordnetund bekamen verschiedene Aufgaben-Schwerpunktezugewiesen, die jedoch jeweils nicht diegesamte molekulargenetische Forschung umfassen.So betrifft z.B. §40 des Arzneimittelgesetzes,der eine Bewertung der klinischen Prüfungvon Arzneimitteln bei Menschen durch eine Ethik-Kommission vorsieht, eben nur die Prüfung amMenschen, aber z. B. nicht an abgetrennten Körpersubstanzenwie Blutproben oder Biopsaten.Die Ethik-Kommissionen der (Landes-) Ärztekammernrichten sich häufig ausdrücklich nur an Ärzteund nicht an andere Naturwissenschaftler undbekommen je nach Landesrecht unterschiedlicheAufgaben zugewiesen.All das scheint ein einheitlichesVotum der an der Genehmigung einer multizentrischenStudie beteiligten Kommissionen insReich der Phantasie zu verweisen.Nach dem Selbstverständnis der Ethikkommissionenbesteht ihr Zweck in• Dem Schutz des Patienten/Probanden• Der Beratung des Forschers• Dem Schutz des Forschers• Dem Schutz der Forschungseinrichtung• Dem Erhalt des Vertrauens in die Forschung.

Ethik · Firmenportrait 20Schon allein wegen des letzten Punktes solltegeplante molekulargenetische Forschung unbedingtvorab von Ethikkommissionen begutachtetwerden, ungeachtet einer eventuellen rechtlichenVerpflichtung dazu. Ethikkommissionen befindensich in einem ständigen Spagat zwischen wissenschaftlicherSelbstkontrolle und behördlicherFremdkontrolle. Frühzeitige und umfassende Informationdurch den Forscher sowie Kooperationund ständige Kommunikation helfen ihnen, ihrenGestaltungsspielraum zum Nutzen des Patienten/Probandenund des Forschers zu nutzen undwerden überdies im Falle multizentrischer Studieneher ein übereinstimmendes Votum der beteiligtenKommissionen erzielen als eine Information expost.Ergebnis des Symposiums war daher die Empfehlungan die Wissenschaftler, den Gestaltungsspielraumin der Zusammenarbeit mit den Ethikkommissionenzu einer freiwilligen ethischenNormsetzung zu nutzen und dabei vernetzt zusammenzu arbeiten. So würden weitere rechtlicheNormen und Regelungen für die Tätigkeit derEthikkommissionen obsolet. Ohnehin hinkt dierechtliche Regulierung stets hinter der wissenschaftlichenEntwicklung her und könnte dieseeher behindern als fördern. Damit wurde einerinstitutionalisierten nationalen zentralen Ethikkommissioneine Absage erteilt und die Wissenschaftlerzu einem kommunikativeren und kooperativenUmgang mit den Ethikkommissionen aufgefordert.Noch Fragen?Mehr als 8500 Fragen zur Bioethik werden im September an Vertreteraus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft übergebenEin interessantes Projekt zur Bioethik steuert aufseinen vorläufigen Höhepunkt zu: Das "1000Fragen"-Projektder Aktion Mensch. Auf der Internetseitewww.1000fragen.de werden seit zehnMonaten Fragen der Bevölkerung zu Themen wie"Gentechnik", "Klonen", "Sterbehilfe" oder"Pränataldiagnostik" gesammelt. Damit will dieAktion Mensch eine stärkere Beteiligung derÖffentlichkeit an diesen Diskussionen fördernund weniger ressourcenstarken Gruppen eineTeilnahme ermöglichen. Dass sie damit ein breitesBedürfnis der Bevölkerung trifft, zeigt die regeBeteiligung: Bisher wurden fast 8500 Fragen und35000 Kommentare abgegeben, mehr als einehalbe Million Menschen haben die Projekt-Websitebesucht.Jetzt wird aus den gesammelten Fragen ein Buch.Alle Beiträge zu bioethischen Themen, die biszum 7.August auf der Internetseite eingegangensind, werden im großen "Buch der 1000Fragen"abgedruckt. "Das Buch wird sehr umfangreichsein", verrät Heike Zirden, Pressesprecherin derAktion Mensch und Leiterin des "1000Fragen"-Projektes, "mindestens 700 Seiten." Denn beiausgewählten Fragen wird auch die Diskussion inden Kommentaren dokumentiert.Im kommenden Jahr wird das "1000Fragen"-Projekt fortgesetzt: Dann soll die Suche nach Antwortenim Mittelpunkt stehen.Das "Buch der 1000Fragen" kann im Internetunter www.1000fragen.de bestellt werden.Quelle: Pressemitteilung Aktion Mensch30. 7. 2003Jubilar mit besonderen Qualitäten:Berliner Firma AGOWA seit 10 Jahreninternational anerkannter Genomics-PartnerEin Firmenportrait · Notiert von Jörg WehrmannDr. Rolf Wambutt erzählt dieses Beispiel gern undmit einem gewissen Stolz in der Stimme: „1993haben wir bei AGOWA noch ein ganzes Jahrbenötigt, um einen 30.000 Nukleotide langenDNA-Strang zu entschlüsseln. Heute sind wir inder Lage, das Genom eines Bakteriums mit zweiMillionen Nukleotiden in nur 16 Tagen zu sequenzieren.“Der Vergleich belegt, welche rasantetechnische Entwicklung das Berliner Biotechunternehmengenommen hat. Und ganz sicher wirdRolf Wambutt den Vergleich auch verwenden,wenn er sich dieser Tage beim Segeltörn auf derOstsee an seine Mitarbeiter wendet – um Dankezu sagen für ihre engagierte Arbeit. Denn:AGOWA ist 10 Jahre alt – Grund genug, gemeinsamzu feiern und dabei verschiedene StationenRevue passieren zu lassen.Bäckerhefeauf den Grundgegangen„Wir haben uns in diesen zehn Jahren zu eineminternational agierenden Unternehmen undanerkannten Anbieter von Dienstleistungenund Produkten für die mikrobiologische Forschungund Routine entwickelt. AGOWA isthinsichtlich Umsatz und Mitarbeiter solidegewachsen, schreibt kontinuierlich schwarzeZahlen, hat in puncto Einsatz modernster Technologiedie Nase mit vorn – darauf sind wirstolz“, resümiert der Chef der AGOWA Gesellschaftfür molekularbiologische TechnologiembH anlässlich des Firmenjubiläums.Im Sommer 1993 gründete der promovierteBiophysiker gemeinsam mit fünf weiteren Wissenschaftlernund Biologisch-Technischen Assistentenaus einer bestehenden Arbeitsgruppedes Berliner Forschungszentrums Biotechnikheraus ein so genanntes TOU, ein technologieorientiertesUnternehmen. Expression von hu-GenomXPress 3/03

21 FirmenportraitGründer und Geschäftsführer von AGOWA:Dr. Rolf Wambuttmanen G-proteingekoppelten Rezeptoren inder Bäckerhefe und die Entwicklung von Screeningtoolsfür die Pharmaindustrie waren Gegenstandder mit BMBF-Fördermitteln unterstütztenjungen, innovativen Firma. Schnellmachten sich die Berliner mit ihrer Expertise aufdem Gebiet der Hefegentechnik einen Namen,brachten ihr Know-how in ein internationalesGenomprojekt, wie die Sequenzierung des ersteneukaryontischen Genoms von Saccharomycescerevisiae ein. Zahlreiche Kontakte zu internationalführenden Wissenschaftlern sowie exzellentemethodische Arbeit, eine ausgereifteTechnologie und gute Qualität der Sequenzierungwaren beste Referenzen für weitere Forschungsaufgaben,so die Mitarbeit an der Entschlüsselungdes ersten pflanzlichen Genomsvon Arabidopsis thaliana.Reinvest inmodernste TechnikAGOWA konnte wachsen – „immer engam Markt orientiert und Schritt für Schritt“, soGeschäftsführer Wambutt. „Da wir neben derForschung von Beginn an auch Erlöse aus unseremSequenzier-Service erzielten, konnten dieBereiche DNA-Sequenzierung und GenomicsServices erweitert sowie intensiv in neuesteTechnologie und Technik investiert werden.“Schon im Gründungsjahr verfügte man z.B. beiAGOWA über den ersten automatischenSequenzer, ab 1999 über hochmoderne Kapillarsequenzerund im Oktober vergangenen Jahreshielt die neueste Generation der KapillarsequenzerABI PRISM ® 3730 xl – der erste dieserArt deutschlandweit – Einzug in die Räumlichkeitender Berliner Firma.Insbesondere die technologische Entwicklungmachte AGOWA auch so interessant für vierweitere deutsche Biotech-Unternehmen, dieaufgrund ihrer Firmen-Vita ähnliche bzw. sichergänzende Ziele verfolgten – die Gene Alliancewar geboren. Seit 1998 bündelten die Mitgliedsfirmender Gene Alliance ihr personellesund technologisches Know-how, bearbeiteteninternational anspruchsvolle Fragestellungenvon Genomprojekten.Auch im nationalen Rahmen, im DHGP, NGFNoder GABI, erwarb sich AGOWA Anerkennungmit ihren Beiträgen. Ein Beispiel ist das von1997 bis 2004 laufende Projekt der Full LengthcDNA-Sequenzierung, bei dem AGOWA gemeinsammit zwei kommerziellen Firmen undverschiedenen akademischen Einrichtungenwichtige Voraussetzungen für die Funktionsanalyseund Proteomforschung erbringt. Kandidatengen-Sequenzierung,SNP-Genotypisierungund Fragmentanalyse im Hochdurchsatzwar und bleibt auch künftig eine Hauptsäule imAGOWA-Portfolio.Immer nah am Markt undKunden – in 23 LändernAuch dank eines seit 1998 auf- undkontinuierlich ausgebauten Supportbereichesist AGOWA ein international am Markt agierendes,profitabel wirtschaftendes Genomics-Unternehmen mit einer breiten Palette anDienstleistungen. Kunden - wissenschaftlicheEinrichtungen, Universitätskliniken, internationalrenommierte Pharma- oder Pflanzenbiotech-Unternehmen- in inzwischen 23 Ländernvertrauen auf den komplexen Genomics-Serviceprovider.Ob in Europa – hier vor allem Skandinavien,Benelux, England/Irland, Frankreichoder dem deutschsprachigen Raum -, oder auchin Australien und Neuseeland – weltweitschätzt man Services und Produkte des BerlinerBiotechunternehmens. Erst jüngst im Februardiesen Jahres wurde eine Niederlassung inGroßbritannien – AGOWA-Genomics – eröffnet,um die Präsenz auf diesem potenten Biotech-Marktzu verstärken.Von der Herstellung von DNA- und cDNA-Banken,dem automatischen Picken und Spottenvon Klonen über Auftragssequenzierung, Bioinformatikbis zur kompletten Genomanalysesowie der Analyse von Krankheitsgenen, diagnostischemSequenzieren und Genotypisierungreicht dabei die Palette der Dienstleistungen.„Gute Qualität, kurze Lieferzeiten undumfassender Support – das ist unserAnspruch“, legt AGOWA-Chef Rolf Wambuttdie Latte hoch. „Unsere Kunden profitierendabei von der Tatsache, dass bei AGOWAmodernste Technik und Technologie imSequenzierbereich eingesetzt werden – übrigensauch eine besondere Motivation für dieangestellten Wissenschaftler im Team.“Sind die Ergebnisse einmal nicht optimal, wirdmit den Kunden gemeinsam intensiv nach denUrsachen geforscht. „Dienstleistung wird hierlinks: VollautomatischeExtraktion von Nukleinsäurenmit Hilfe derMagnetseparationrechts: Einsatz neuesterSequenziertechnik beiAGOWA – hier:ABIPRISM ® 3730 xl

Firmenportrait · Patente und Lizenzen 22wörtlich genommen, schließlich haben die Kundenein Recht auf beste Qualität, ein gutesPreis-Leistungs-Verhältnis inklusive.“ Zudemböten intensive Kundengespräche die Chance,heraus zu kristallisieren, was am Markt gebrauchtwird und künftig zusätzliche Umsätzeverspricht. Besonders den vor einigen Monateneingeführten Overnight DNA-Sequenzierservicewissen AGOWA’s Kunden zu schätzen. DasZusammenspiel von umfassendem Know-howund neuester Technologie garantiert den Kundenschnell und zuverlässig Sequenzen in höchsterQualität.Eigene Magnetseparatorenund Kits für DNA/RNA-ExtraktionAGOWA unterstreicht ihre Marktpositionals kompetenter Partner für Kunden in Industrieund Forschung auch mit einer eigenen Produktschiene.Vor rund sechs Jahren wurdebegonnen, das Projekt, die DNA-Extraktion zuautomatisieren, umzusetzen. Dabei bedienteman sich bei AGOWA der Technologie derMagnetseparation, entwickelte eigene magnetischePartikel und auf deren Basis Kits sowieMagnetseparatoren für die automatisierte Probenbearbeitung.„Die von uns eingesetzteTechnologie der Magnetseparation eignet sichbesser als die Säulen-Technologie, um die Aufreinigungvon Nukleinsäuren aus Vollblut oderanderen Zellmaterialien für PCR-Anwendungenvollständig zu automatisieren“, begründet Dr.Rolf Wambutt den damaligen Entwicklungsschritt.Inzwischen wurden AGOWA’s Magnetseparatorenund Kits auf Pipettierautomaten verschiedenerHersteller wie Hamilton Bonaduz AG,Tecan AG oder Perkin Elmer Life Science appliziert.Durch diese effiziente Verbindung vonmolekularbiologischem Wissen und dem Knowhowder Gerätehersteller ist das Berliner Unternehmenin der Lage, unterschiedliche Plattformenfür die Automation anzubieten und flexibelauf Kundenanforderungen zu reagieren.„Aus verschiedenen Fragestellungen herauswie Genotypisierungen, Pflanzenanalysen oderDNA-Recherchen von Landeskriminalämternhaben wir spezielle Kits entwickelt. Sowohl füreinen niedrigen Probendurchsatz als auch fürProbenaufkommen im High-Throughput-Bereichstellt AGOWA fertige, voll einsetzbareApplikationslösungen bereit – zum Vorteil derKunden.“„Hart am Wind,aber mit klarem Kurs...“In der Genom- und Proteomforschunggibt es – nicht nur hierzulande – auch in dennächsten Jahren viel zu tun, ist sich Dr. Wambuttmit seinen Biotech-KollegInnen einig. „Inder Analytik ist Wachstum sicher, der sogenannte Auftrags-Kuchen wird nicht kleiner,eher größer.Welchen Anteil sich AGOWA davonsichern kann, mit welcher Technologie, Technikoder welchen neuen Produkten dies geschieht,wird man sehen. Ihre Marktposition zu stabilisierenoder auszubauen, sich den ständigenVeränderungen anzupassen, ist für unsere Biotechfirmaeine tägliche Herausforderung.“Ganz in diesem Sinne wird der AGOWA-Chefdann auch in diesen Tagen beim Segeln zum10jährigen Firmenjubiläum mit seinen Mitarbeiternden Kurs bestimmen: Immer hart amWind, aber mit klarem Kurs – soll heißen: Weiterschwarze Unternehmenszahlen und immereng am Markt – technisch, personell und innovativ.Informationen:AGOWA Gesellschaft fürmolekularbiologische Technologie mbH,Dr. Rolf WambuttGlienicker Weg 185 · 12489 BerlinTel.:+49 (0)30-670 57 238Fax:+49 (0)30-670 57 228Internet: www.agowa.deZielmoleküle im Visier der akademischenund industriellen HumangenomforschungDHGP/NGFN-Round Table 12 »Target Validation« in KölnTT-NGFN und PLA, MünchenVom 30.6. bis zum 1. 7. 2003 trafen sich in KölnWissenschaftler aus Hochschule, Biotech- undPharmaindustrie zum 12. Mal auf einem DHGP/NGFN-Round-Table. Thema war das aktuelleProblem der Validierung von Zielmolekülen(Targets). Es wurde über ein optimiertes Zusammenwirkenvon Grundlagenforschung, klinischerund industrieller Humangenomforschungbei der Entwicklung neuer Therapienund Diagnostika gesprochen.Zu dieser Tagung hatten, wie schon bei den beidenletzten Round-Tables, die Technologietransferstelledes Nationalen Genomforschungsnetzes(TT-NGFN), die Patent- undLizenzagentur (PLA) des Deutschen Humangenomprojekts(DHGP) und der Verein zur Förderungder Humangenomforschung e.V. eingeladen.In den letzten Jahren konnte durch die systematischeHumangenomforschung eine großeAnzahl von krankheitsrelevanten Genen undProteinen (»Targets«) aufgefunden werden,doch deren Zusammenspiel ist in vielen Fällennoch nicht geklärt. Auch fällt es schwer, dierichtige Auswahl an Targets für die Pharmaforschungzu treffen. Daher sind intensive Untersuchungen(»Validationen«) der Gene bzw.Proteine und ihres Zusammenwirkens bei derEntstehung der Krankheiten notwendig. Ummehr einheitliche Standards entwickeln zu können,muss die Zusammenarbeit zwischen Hochschulen,Biotech-Unternehmen und Pharmakonzernenverbessert werden. Nur so könnenErgebnisse aus der universitären Forschungzügig in die Industrie übertragen und damit inProdukte für Patienten umgesetzt werden.Bei der Umsetzung dieses engeren Vernetzungskonzeptessind die beiden TechnologietransferstellenTT-NGFN und PLA in ihren Projektenunterstützend tätig. Durch ihre zentraleStellung und den damit verbunden Überblicküber die Humangenomforschung in Deutschlandkönnen sie die notwendigen Abstimmungenschnell und individuell koordinieren.Der Round-Table 12 »Target Validation« ist einBeispiel für die Aufgaben und erfolgreiche Arbeitvon TT-NGFN und PLA. Denn es konntegezeigt werden, dass es in Deutschland die not-GenomXPress 3/03

23 Patente und LizenzenFlorian Becke vom TT-NGFN begrüßt die Teilnehmer des Round Table Nr. 12Pressekonferenz zum Round Table „Target Validation“ , v. l.n.r. : Bernd Kirschbaum,Aventis Pharma Deutschland GmbH, Erich Wanker, Max-Delbrück-Centrum,Christina Schröder, Verein zur Förderung der Humangenomforschung e.V.,Oliver Kemper, PLA im DHGP und Werner Schiebler, Verein zur Förderungder Humangenomforschung e.V.wendigen Voraussetzungen für eine auch inProdukte umsetzbare Humangenomforschunggibt, diese jedoch weiter ausgebaut und stärkervernetzt werden muss.So zeigten Frau Dr. Adlkofer von Evotec OAI AGund Dr. Eickhoff von Sciencion AG sowieProf. Dr. Wanker, Max-Delbrück-Zentrum (MDC)und Herr Dr. Hoheisel, Deutsches Krebsforschungszentrum(DKFZ), dass sowohl von industriellerals auch universitärer Seite HighThroughput-Plattformen bereitgestellt werden.Dr. Schmidt, Definiens AG und Dr. Eils, DKFZ wiesenauf die Notwendigkeit hin, dass die bereitsvorhandenen Plattformen für die Bioinformatikweiter ausgebaut werden müssen. Dies giltauch für die Epidemiologie und für bioethischeKonzepte bei Patientenkollektivsammlungen,wie Dr. Seegert, Conaris Research Institute AGund Dr. Goppelt, Switch AG, berichteten.Einen Überblick über den aktuellen Stand derForschung sowie über die Kooperation zwischenIndustrie und Hochschule gaben: im ZNSBereich Dr. Becker, Universität Bonn, Dr. Hüls,Protagen AG, und Prof. Dr. Wanker, MDC; beimetabolischen Erkrankungen Prof. Dr. Knittel,DeveloGen AG und Dr. Antel, Solvay PharmaceuticalGmbH, sowie Dr. Seegert, ConarisResearch Institute AG, bei inflammatorischengastrointenstinalen Erkrankungen. Deutlichwurde hierbei, dass es vielversprechende Forschungsergebnissegibt, diese jedoch aucheffektiv weiterverwertet werden müssen undvor allem z.T. in einem sehr frühen Stadiumpatentrechtlich geschützt werden müssen.Denn nur wenn Forschungsergebnisse exklusivgenutzt werden können, sind sie aus Sicht derIndustrie auch wirtschaftlich für eine weitereEntwicklung lukrativ. Wie und welche Voraussetzungenhierfür notwendig sind, erläutertenDr. Meyer und Herr Viktor, PatentanwaltskanzleiVossius & Partner sowie Herr Dr. Hamman,Boeringer Ingelheim GmbH.Wichtig für eine qualitativ hochwertige Target-Validierung sind das Vorhandensein von geeignetenTier- und Organmodellen. Dr. Echeverri,Cenix BioScience GmbH, Prof. Dr. Knittel, DeveloGenAG, Dr. Gailus-Durner, German MouseClinic, Dr. Goppelt, Switch AG und Dr. Funk,Larnax GmbH berichteten über ihre Erfahrungen.Für eine erfolgreiche Medikamentenentwicklungist aber auch das Gebiet chemischeGenomics nicht zu vernachlässigen, wieDr. Schiebler, Morphochem AG, erläuterte.Dass – trotz guter Voraussetzungen – die medizinischeForschung und Medikamententwicklungnicht einfach ist und dass eine effektiveZusammenarbeit zwischen Industrie und Hochschulennotwendig ist, machten die Vorträgevon Dr. Kirschbaum, Aventis Pharma DeutschlandGmbH, Dr. Antel, Solvay PharmaceuticalGmbH und Dr. Eisele, Vakzine Projekt ManagementGmbH deutlich. Dr. Kemper, Patent- undLizenzagentur (PLA), zeigte in seinem Vortragjedoch, dass es auch sehr erfolgreiche undlukrative Zusammenarbeiten in diesem Gebietgibt.In seinen Abschlussbemerkungen betonte HerrDr. Neumann, Merck KGaA, noch einmal, wiewichtig ein intensiver Dialog zwischen Industrieund akademischer Forschung ist, um diegesteckten Ziele erreichen zu können. GeradeProjekte wie das NGFN und DHGP sowie Veranstaltungen,wie Round Tables als Kommunikationsplattformfür alle beteiligten Partner,tragen dazu bei, den Standort Deutschland weiterhinattraktiv zu halten.Die Vorträge wurden intensiv diskutiert undauch in den Pausen wurden zahlreiche Kontaktegeknüpft.Diese positive Resonanz zum Round-Table 12bekräftigt die Tatsache, dass der Austausch zwischenIndustrie und Wissenschaft von beidenSeiten gefordert und auch in Zukunft immerwichtiger wird. TT-NGFN und PLA haben durchihren Einsatz und ihre bisherigen Tätigkeitennicht nur zum Erfolg der Veranstaltung beigetragen,sondern durch den Round-Table 12einen weiteren Beitrag als Vermittler zwischenForschung und Wirtschaft geleistet.Den Abstraktband zum Round Table 12 erhaltenSie kostenlos unter:www.pst.fraunhofer.de/ngfnwww.pst.fraunhofer.de/plaKontakt:Technologietransferstelle im NationalenGenomforschungsnetz (TT-NGFN) undPatent- und Lizenzagentur (PLA) imDeutschen Humangenomprojektc/o Fraunhofer-Patentstelle für die DeutscheForschungLeonrodstr. 68 · 80636 Münchenwww.pst.fraunhofer.de/ngfnwww.pst.fraunhofer.de/pla

News & Confuse · Info 24Science goes BusinessDas BioProfil „Funktionelle Genomanalyse“Hannes Schlender, BioRegioN GmbH, BraunschweigDie Buchstabenfolge der menschlichen Gene istentziffert – nun visiert die Forschung das nächsteehrgeizige Ziel an: Die Funktion dieser Genemuss untersucht werden, vor allem jener, diebeim Ausbruch von weit verbreiteten Krankheitenwie Alzheimer, Krebs oder Diabetes eineRolle spielen. Dieser Aufgabe widmet sich dasBioProfil Funktionelle Genomanalyse, eine Initiativevon Forschungseinrichtungen, Hochschulenund Biotechnologie-Unternehmen ausdem südlichen Niedersachsen. Das BioProfilunterstützt Forscher, die an Projekten arbeiten,die großen wirtschaftlichen Erfolg versprechen.Dabei sind die niedersächsischen Biotech-Fördererweniger an prinzipiellen Fragestellungeninteressiert – diese bleiben nach wie vor Aufgabeder Grundlagenforschung – als an praktischenAnwendungen im Dienste der Menschen.Ziel der geförderten Projekte soll es injedem Fall sein, innovative Methoden undMedikamente für die Diagnose oder Therapievon Krankheiten zu entwickeln – und diese anschließendals Produkte auf den Markt zu bringen.Das BioProfil konzentriert sich dabei aufdrei Schwerpunkte: Die Infektions-, die Stammzell-und die Neurobiologie.Wie es dazu kamHervorgegangen ist die Initiative ausdem BioProfile-Wettbewerb des Bundesministeriumsfür Bildung und Forschung (BMBF) imJahr 2001. Die beteiligten Einrichtungen präsentiertensich bei diesem deutschlandweitenWettbewerb mit einem gemeinsamen Konzeptzur Entwicklung der Biotechnologie im StädtedreieckBraunschweig, Hannover, Göttingen.Mit Erfolg: Die Jury kürte das BioProfil FunktionelleGenomanalyse zu einem der drei Sieger.Rund 15 Millionen Euro an Fördergeldern desBundes fließen jetzt nach Südniedersachsen,wenn die gleiche Summe an privatem Kapitelzur Gegenfinanzierung zur Verfügung steht.Der schon vor dem erfolgreichen Abschneidenim Wettbewerb gegründete Verein „ForumFunktionelle Genomanalyse e.V.“ wählt miteinem unabhängigen Gutachtergremium dieProjekte aus. Durch die Integration des BioProfilsin die BioRegioN GmbH im Sommer diesenJahres ist dafür gesorgt, dass mit den Fördermittelnbiotechnologische Forschungsergebnissezielstrebig in die wirtschaftliche Anwendungübergeführt werden: Die BioRegioN GmbHberät die geförderten Forscher bei der Durchführungder Projekte und der Entwicklung tragfähigerGeschäftsmodelle.Gezielte FörderungDamit die BioProfil-Gutachter, namhafteWissenschaftler und Industrievertreter ausganz Deutschland, ein Projekt für die Förderungempfehlen, muss es eine Reihe von Voraussetzungenerfüllen. Zunächst muss dieNähe zum Markt deutlich erkennbar sein, dasheißt, die Perspektive einer wirtschaftlichenUmsetzung in absehbarer Zeit – etwa in Formeiner Unternehmensgründung – sollte bestehen.Die kommerzielle Verwertung des entwickeltenMedikaments oder Diagnoseverfahrenssollte der Region Südniedersachsenzugute kommen. Nicht zuletzt ist eine Finanzierungvon mindestens 50 Prozent der gesamtenProjektkosten durch privates Kapital Vorbedingungdafür, dass das BioProfil seine Förderungbeisteuert.Forscher oder Unternehmensgründer, derenKonzept den genannten Kriterien entspricht,haben jederzeit die Möglichkeit, einen Antragauf Förderung bei der Geschäftsstelle des Bio-Profils Funktionelle Genomanalyse in Braunschweigeinzureichen. Das Gutachtergremiumwird dann in einer seiner zweimal jährlich stattfindendenVersammlungen über das Projektdiskutieren und es gegebenenfalls gemeinsammit dem Vereinsvorstand zur Förderung empfehlen.Die endgültige Entscheidung trifft dervom Bundesforschungsministeriums beauftragteProjektträger BIO in Jülich, die allerdings inder Regel den Empfehlungen der Gutachterfolgt.Einzigartiges UmfeldNach der Anschub-Finanzierung lässtman die zukunftsträchtigen Start-up-Firmen inNeue Verfahren für den Gen-Knockout: Modellorganismus ist der Zebrafisch.High-Tec: Neue Verfahren für die Früherkennung von NierenerkrankungenGenomXPress 3/03

25 News & Confuse · InfoSüdniedersachsen nicht alleine. Die BioRegioNGmbH gibt selbst Unterstützung bei Fragen zuManagement, Finanzierung und Marketing. IhrPartner-Netzwerk bieten den Gründern eineVielzahl wertvoller Kontakte und Zugang zumgesammelten Know-how zahlreicher Unternehmer,Forschungseinrichtungen, Kliniken undUniversitäten. Das Umfeld dafür ist ideal. Fast5000 Wissenschaftler, eine weit überdurchschnittlicheDichte an Forschungseinrichtungen,bedeutende Zentren der Agrar- und Umwelttechnologie,die weltgrößte Biotech-Fachmesse,Biotechnica: Mit strukturellen Rahmenbedingungenwie diesen zählt Niedersachsenzu den starken Biotechnologie-RegionenDeutschlands. In den vergangenen drei Jahrengehörte Niedersachsen zu den wenigen Bundesländern,die trotz der Wirtschaftsflauteeinen Zuwachs an Biotech-Unternehmen verzeichnenkonnten.Der Grundstein fürden Erfolg ist gelegtVom Früherkennungs-Test für Nierenerkrankungenüber Impfstoffe gegen Tierseuchenbis zum Mikroprotein, das einmal als Ersatz fürAntibiotika dienen soll: Die Entwicklungen, andenen die geförderten Biotech-Unternehmenarbeiten, sind vielfältig und bewegen sich ander vordersten Front der angewandten Forschungund Entwicklung.Einige Beispiele für Projekte, die das Bundesforschungsministeriumbereits auf Empfehlung desBioProfils in die Förderung aufgenommen hat:Ersatz für AntibiotikaDas Göttinger Biotechnologie-UnternehmenSelecore entwickelt neuartige Medikamentegegen den häufig vorkommendenKrankheitserreger Pseudomonas aeruginosa.Das Bakterium verursacht unter anderem Lungenentzündungen,Wund- oder Harntraktsinfektionenund ist gegen zahlreiche Antibiotikaresistent. Oft tritt Pseudomonas aeruginosa inKrankenhäusern auf. Selecore arbeitet an sogenanntenMikroproteinen für die Behandlungder Infektionen. Diese Eiweißstoffe könnenschnell chemisch so angepasst werden, dass siegegen Krankheitserreger wirken: Sie lagern sichan bestimmte molekulare Strukturen der Bakterienan und verhindern, dass diese sich vermehren.Das BioProfil „Funktionelle Genomanalyse“fördert das Projekt mit 500.000 Euro.Impfstoffe für dieSchweinemastLebensmittelskandale schrecken regelmäßigVerbraucher und Politiker auf. Ob BSEoder Antibiotika im Fleisch – die Fälle zeigen,dass die Landwirtschaft neue Produktionsverfahrenbraucht, um mehr Sicherheit für die Konsumentenzu gewährleisten. Deshalb fördertdas Bio-Profil „Funktionelle Genomanalyse“ein Vorhaben der Tierärztlichen HochschuleHannover, in dem neuartige Impfstoffe für dieSchweinemast entwickelt werden. Mit diesenso genannten „Lebend-Negativ-marker-Impfstoffen“lässt sich nach der Schlachtung nachweisen,ob die Tiere tatsächlich geimpft warenund vollständig frei von den Krankheitserregernsind. Dies ist bisher nicht möglich. Fördersummedes BioProfils: 505.000 Euro.Gezielter Gen-Knockoutfür die MedizinDas mit 350.000 Euro unterstützte Projektder Göttinger Firma DeveloGen soll dabeihelfen, herauszufinden, welche Bedeutung bestimmteGene für einen Organismus haben. Dazumüssen Forscher den entsprechenden Trägerder Erbinformation in einer künstlichen Zellkulturoder in Versuchstieren wie Zebrafischenausschalten. DeveloGen will neue chemischeSubstanzen, so genannte Antisense-Oligonukleotide,entwickeln, mit denen dieses „Genknock-out“besonders elegant funktioniert.Langfristig setzt DeveloGen darauf, dass dieneuen Sub-stanzen als Medikamente zum Einsatzkommen, denn mit ihnen lassen sichgezielt die Gene von Bakterien oder Kebszellenausschalten.Frühdiagnose vonNierenkrankheitenDie Firma Mosaiques diagnostics ausHannover hat ein Verfahren zur Diagnose vonschweren Nierenerkrankungen, so genanntenNephropathien, anhand von Urinproben entwickelt.Nierenschäden könnten damit bereitsJahre vor dem Ausbruch der Erkrankung diagnostiziertwerden. Der Test, den das BioProfil„Funktionelle Genomanalyse“ mit 650.000 Eurofördert, soll nun in Großversuchen erprobtwerden. Das Verfahren käme vor allem Diabetikernzugute: Sie sind besonders häufig von Nierenversagenbetroffen. Folge ist, dass sie nichtnur an Zuckerkrankheit leiden, sondern zusätzlichzu Dialysepatienten werden. Bisher lassensich Nierenschäden nur mit großem Aufwandfeststellen.Schutz vorRinderparasitenEin neuer Impfstoff soll künftig Rindervor dem lebensbedrohlichen Befall durch denLungenwurm Dictyocaulus viviparus schützen.Ein Team von Parasitologen der TierärztlichenHochschule (TiHo) Hannover will diesen Impfstoff,der aus Eiweißmolekülen des Erregers bestehensoll, in den kommenden Jahren entwickeln.Das BioProfil Funktionelle Genomanalysesteuert für das Projekt 579.000 Euro bei.Umfangreiche Vorstudien haben bereits statt-Isolierung von Stammzellen: Stammzellforschung ist ein Schwerpunktdes niedersächsischen BioProfilsBasis für neue Diagnoseverfahren: Bei Mosaiques diagnostics entstehenKarten von Proteinmustern

News & Confuse · Info · Treffen 26gefunden; ein marktfähiges Produkt wird biszum Jahr 2006 erwartet.AusblickDer Auftrag des BioProfils läuft in jedemFall noch bis zum Jahr 2006 – bis dahinwerden der gemeinnützige Verein und die Bio-RegioN GmbH noch manchem innovativenNachwuchs-Forscher die Verwirklichung seinerIdeen ermöglichen können. Und auch danach,so hoffen die Mitglieds-Organisationen, werdensich geeignete Wege finden, um weiterhintatkräftig an der gemeinsamen Aufgabe mitzuwirken:Den Biotech-Standort Niedersachsenzu stärken, ihn durch hoch innovative Produktentwicklungenzu bereichern und seine Leistungsfähigkeitnational und international unterBeweis zu stellen.Ansprechpartner:Dipl.-Biol./Dipl.-Journ. Hannes SchlenderBioRegioN GmbH, BioProfil-ProjektmanagementLeiter Kommunikation/MarketingInhoffenstr. 7 · D-38124 BraunschweigTel.: 0531-2850 415 · Fax: 0531-2850 428hannes.schlender@bioregion.dewww.bioregion.dewww.forum-genomanalyse.deJungbrunnen Mid-WestDie 14. Internationale Arabidopsis Konferenz in MadisonEntscheidungen fallen manchmal besondersschwer. Hat man sich dann doch entschieden,bleibt die Beantwortung einer Frage meistensoffen. Nämlich die, ob es die richtige Entscheidungwar. Der Hintergrund für diesen etwas altbackenklingenden Einstieg, war die Qual derWahl, wo man sich in diesem Sommer zumGedankenaustausch treffen sollte. Nach Barcelonalockte das 7. ISPMB Meeting. Zeitgleichfand die 14. internationale Arabidopsiskonferenzin Madison / Wisconsin statt. Um die Antwortgleich vorwegzunehmen, ob die richtigeEntscheidung getroffen wurde, wissen wir bisheute nicht. Gelohnt hat sich der Abstecher nachMadison auf jeden Fall und Kollegen welche dieChance des Barcelona Meetings ergriffen haben,waren mit dieser Wahl auch sehr zufrieden. DieVeranstalter sollten in Zukunft versuchen solcheÜberschneidungen zu verhindern.So manch einUnentschlossenerhat sich durch die Tradition lenken lassen.Über 800 Kollegen kamen zur 14. internationalenArabidopsis Konferenz nach Madison.Das Arabidopsistreffen gilt als die internationaleBestandsaufnahme der Forschung am ModellorganismusArabidopsis thaliana, der Ackerschmalwandund markiert die Meilensteine auf demWeg zum Jahr 2010. In 7 Jahren soll das Ziel, dieFunktion aller Gene in Arabidopsis zu kennenerreicht sein. Ein Ziel, dass heute, 3 Jahre nachdessen Formulierung immer noch nach starkemOptimismus klingt. Damals wurde das internationaleSequenzierprojekt von Arabidopsis thalianavorfristig beendet. Eventuell tröstet es diebeteiligten Wissenschaftler, dass es seinerzeitdem Sequenzierkonsortium ähnlich ergangenist. Ein innovationsgetriebener Wissenschaftszweigwie die Pflanzengenomforschung bedarfvisionärer Ziele egal wie realistisch diese imMoment auch klingen mögen. Ein Nebeneffektdieser Zielvorgabe ist die Rückbesinnung aufinternationale Netzwerke und Arbeitsteilung.Getrieben wird das Vorhaben durch massive Forschungsbemühungenin zahlreichen nationalenProgrammen. Das „Year 2010 Program“ der NationalScience Foundation in den USA, GarNet inEngland und das AFGN in Deutschland sind hiernur beispielhaft erwähnt. Andere Forschungsprogrammewie das deutsche PflanzengenomprogrammGABI, leisten ebenfalls Pionierarbeitund essentielles auf dem Weg zum realisiertenScience Fiction. Die Tatsache, dass momentanvon insgesamt knapp 30.000 annotiertenGenen in Arabidopsis die Funktion von wenigenhundert Genen experimentell bewiesen ist, zeigtwelche Aufgaben noch warten.Impressionen von der 14. Internationalen Arabidopsis Konferenz in Madison.Markenzeichen von Madison, der Mendota See und die Sonnenstühle auf der Terrasse.GenomXPress 3/03

27 News & Confuse · TreffenGlücklichePflanzenforscherEine Grundlagen für die funktionalePflanzengenomforschung sind die derzeitigqualitativ beste, vollständige Sequenz undAnnotation eines höheren Organismus überhaupt,große Mutantenkollektionen in denenannährend alle Gene wenigstens einmal ausgeschaltenoder molekular verstärkt wurdenund ein funktionierendes, internationales Netzwerkder Forscher. Umfassende und immer weitereverbesserte und vernetzte Datenbankensowie die dazugehörigen bioinformatischeWerkzeuge machen die Forschung mit demWildkraut Arabidopsis immer interessanter undsind eine Basis für die Forschung an Nutzpflanzen.Damit bleibt dieses kleine, unscheinbareWildkraut das beste System zur Bewältigungder genannten Herausforderungen und Modellfür die Kulturpflanzen. Die Fortschritte die imvergangenen Jahr erzielt wurden, fasst derBericht des „Multinational Arabidopsis SteeringCommittee“ zusammen. Dieser kann überDr. Rebecca Joy, der Leiterin der Geschäftsstellein den USA angefordert werden (rejoy@biotech.wisc.edu).Highlightsdes MeetingsWaren eine Rückbesinnung auf klassischeWerte der molekularen Wissenschaft, wie dieBiochemie und die Genetik zur funktionalenGencharakterisierung. Der ‚Hype’ um die Chiptechnologiengeht bei Arabidopsis dem Endeentgegen und ordnet diese Technologie als notwendigesexperimentelles Werkzeug in denWerkzeugkasten der Molekularbiologen ein.Michael Snyder von der Yale University eröffnetedas Meeting mit einem Vortrag zur globalenAnalyse von Genomen und Proteomen. Die Verfügbarkeitder kompletten menschlichen Sequenzseit April diesen Jahres erlaubt erstmalsglobale Analysen und Vergleiche zwischen Hefe,Mensch und anderen Organismen. Die heuteverfügbaren Technologien erlauben eine solcheglobale Betrachtung. Interpretierbare Ergebnisseauf dem Weg zur Genfunktionsaufklärungsind nur durch die Verknüpfung unterschiedlicherAnsätze und Methoden möglich. 4.824Hefegene kodieren für mehr als 10.000 Proteine.Über 4.000 dieser Proteine konnten in derZelle lokalisiert werden. Ziel seines Labors wares, alle potentiellen Targets von Hefe-Transkriptionsfaktorenzu finden. Durch ChromatineImmunopräzipitation (CHIp-CHIp Technologies. http://ygac.med.yale.edu ) konnten 163potentielle Interaktionspartner identifiziertwerden. 156 davon waren bisher völlig unbekannt.Diese 163 Interaktionspartner korrespondiertenmit über 180 potentiellen Gentargets,von denen wiederum etwas über 100ohne beschriebene Funktion sind. Auf diese Artund Weise war es möglich die Transkriptionsfaktorennach Interaktionspartnern zu klassifizieren.Den Genfunktionen kann nun durch biochemischeAnalysen auf den Leib gerückt werden.Zur Etablierung der Methodik bei der Analysedes menschlichen Genoms beschränkteman sich vorerst auf das Chromosom 22. EinArray mit über 21.000 PCR Produkten von ca.720 bp Länge wurde für Hybridisierungsexperimenteentwickelt und mit der CHIp-CHIp Technologiekombiniert um die über das Chromosomeverteilten Interaktionspartner zu definieren.Zurück zur Hefe. Die biochemische Charakterisierungder Hefeinteraktionspartner erfolgteunterstützt durch unterschiedliche ProteinArrays. So wurde ein Antikörper – Antigen basierendenChip und funktionsbasierendenMicroarrays entwickelt. 122 Proteinkinase Homologedavon 17 unbekannte konnten aufdiese Weise identifiziert und in substratbasierendenAssays in Mirkotitterplatten näher charakterisiertwerden. Die Analysen basierte aufder Ähnlichkeit der Funktionen und nicht aufSequenzhomologien. Am Beispiel von CalmodulinProteinen konnte über die Analyse desHefeproteoms neben 12 bekannten 33 bishernoch unbekannte bindende Proteine identifiziertwerden. Ein anderes Beispiel für dieDurchschlagskraft derartiger Analysen war dieIdentifizierung 140 neuen Zielsystemen für dieInteraktion des 14-3-3 Proteins. Bisher bekanntwaren 9 unterschiedliche Interaktionspartner.Weitere heiße Themenwaren microRNA und siRNA Molekülebei der transkriptionalen und nachgeordnetenRegulation des biologischen Systems Pflanzeund der Pflanzenentwicklung und -differenzierung.Eine komplexes Beispiel für die Regulationauf unterschiedlichen Stress gab JanetBraam von der Rice University in Houston.Sogenannte Touch-Gene (TCH Gene) reagierenauf Stimuli wie Hitze, Berührung (Wind), Dunkelheitund Kälte gleichermaßen. TimotheyNelson aus Yale berichtete von der Verbesserungeiner Laserbasierenden Mikrosezierungsmethodezur Gewinnung von RNA aus wenigenDuzend Zellen für organ- oder zelltypspezifischeExpressionsexperimente. In Deutschlandläuft in dieser Richtung ein sehr erfolgreichesGABI Projekt zur Analyse von Protein- undExpressionsmustern auf Einzelzellebene.Vorwärts – auch ein Symbolfür die Pflanzengenomforscher.Elliot Meyerowitz vom California Institute ofTechnology hielt einen Vortrag zur Zukunft derArabidopsisforschung. In diesem ging er überdie Grenzen singulärer Forschungsansätze hinausund erläuterte die Notwendigkeit der Aufklärungvon subzellulären, zellulären, interzellulärenund organismusweiten Phänomenen alsBasis eines besseren Verständnisses von komplexenLebensvorgängen in Pflanzen. Die heuteentwickelten und verfügbaren Werkzeuge derBiowissenschaften erlauben es, Musterbildungenvon der ersten Aktivierung eines Regulatorsbis zum Verständnis kompletter genetischerNetzwerke zu untersuchen. Fortschrittein der Mikroskopiertechnik (Photonics) ermöglicheneine genaue Lokalisierung und somit dieVerknüpfung von Daten der Genexpression mitdenen der zellulären Lokalisation und Funktion.Damit gelang ein entscheidender Durchbruchauf dem Weg zu computerbasierendenModellen von „Zell zu Zell Interaktionen“. Dasein so generiertes Modell die reale Natur wiederspiegelnkann, bewies Elliot Meyerowitz amBeispiel der Musterbildung und Blütenentwicklungin seinem Vortrag. So wie die molekulareBiowissenschaft nur durch Interdisziplinaritätmöglich war, ist eine Verbindung von „Genomics“,„Genetics“, „Informatics“, „Photonics“und „Mathematics“ notwendig das Ziel derGenfunktionsaufklärung und das Verständnisum genetische Netzwerke zu ergründen.

News & Confuse · Treffen 28Am Rande der Konferenzbesprochen und hier erwähnt werdensollen die Ergebnisse eines MicroArray Workshopswährend der Konferenz. Der Aufbau eineröffentlichen Datenbank von insgesamt 1.400Microarray Experimenten mit dem AffymetrixChip Ath1 soll bis zur nächsten Arabidopsiskonferenzden Grundstock für eine umfassende,öffentlich zugängliche Datenbank liefern.Geplant ist diese experimentelle Datenbank alsgemeinsame Initiative des „Year 2010 Program“,des Riken Genomics Science Centers inJapan, der AFGN Initiative der DFG und vonGarNet. Die finale Entscheidung für die Förderungdes deutschen Anteils an dieser MicroarrayInitiative fällt die DFG im September undhat es damit in der Hand ein Zeichen der Integrationund Kooperation im Postgenomen Zeitalterzu setzten. Von diesen 1.400 Chips sollenin Deutschland 550 hybridisiert werden umentwicklungs- und stressrelevante Fragen derGenexpression aufklären zu helfen. Dadurchwird die international verfügbare Datenbasisauf ein solides Fundament gestellt werden.Hervorragende Tools zur Auswertung und Interpretationdieser Daten existieren bereits und esist zu hoffen, dass TAIR mit dem NottinghamStock Center eng zusammenarbeiten wird. InNottingham entwickelte Werkzeuge wie „SpotHistory“ lassen die Herzen zahlreicher Wissenschaftlerhöher schlagen (http://ssbdjc2.nottingham.ac.uk).Das Beharrenauf Traditionen hat sich in diesem Jahrfür alle die nach Madison reisten gelohnt. InMadison fand eine hervorragend organisierte,spannende Tagung, in offener Atmosphäre undbei bestem Sommerwetter statt. Zur 15. internationalenArabidopsis Konferenz laden diedeutschen Kollegen vom 11. bis zum 14. Juli2004 nach Berlin ein.Informationen: www.arabidopsis 2004.deGenomforschung auf dem MarktplatzAngela HaeseDen Brandenburgtag, einem Landesfest, dasdiesmal auch im Zeichen der Wissenschaftstand, nahmen die Geschäftsstellen von GABIund DHGP zum Anlass, Teile der Ausstellung„Von der Doppelhelix zum Genom – 50 JahreDNA-Struktur“ zu präsentieren. Unterstütztwurden sie dabei durch das Gläserne Labor ausBerlin-Buch. Dank dieser Zusammenarbeit hießes auf dem Wissenschaftsmarkt am 6. September2003 im historischen Zentrum von Potsdam„Hands on Science“ – Gentechnik-Experimentezum selber machen, Informationen zur DNA undGenomforschung gab es aus erster Hand.Von den etwa 250.000 Besuchern des diesjährigenBrandenburgtags in Potsdam nutztenmehrere Zehntausend die Möglichkeit, sich aufdem Wissenschaftsmarkt über laufende Projekteund aktuelle Forschungsergebnisse der dortvertretenen Institutionen zu informieren. EinHighlight unter den Beiträgen der über 40 amWissenschaftsmarkt beteiligten Institutionenbildete das geräumige Zelt mit dem Experimentiertischdes Gläsernen Labors und Teilen derAusstellung „Von der Doppelhelix zumGenom“.Die zahlreichen Besucher, davon viele auch ausdem Umland und Berlin angereist, nutzten dieGelegenheit selbst DNA-Fäden aufzuwickeln, zupipettieren, DNA-Banden im Gel zu betrachten,einfache Versuchsabläufe genauer kennen zulernen und zu diskutieren. Nicht nur das Wetterwar auf dieser Veranstaltung sonnig, auch dieDiskussionen waren durchweg sachlich und verliefenin freundlicher Atmosphäre. Die Brandenburger,dass bewies der diesjährige „Brandenburgtag“haben ein Faible für die Wissenschaftund sind ein bodenständiges, neugieriges undaufgeschlossenes Völkchen. Viele nutzten dieGelegenheit zu Diskussionen. Immer wiedergestellt wurden auch Fragen nach der Patentierbarkeitder Gene (wem gehört das menschlicheGenom?), nach dem Nutzen von transgenenPflanzen und der Zukunft der Genomforschung,um nur einige von vielen angesprochenen Themenzu nennen.Insbesondere waren viele Schüler am ThemaGenomforschung interessiert und auch Kinderließen sich von den DNA-Fäden faszinieren. DieAusstellung, aus Anlass des 50. Jubiläums derPublikation der DNA-Struktur konzipiert und imBerliner Museum für Naturkunde im April diesenJahres gezeigt, ist das Produkt einer Kooperationvon Wissenschaftseinrichtungen aus Berlin undBrandenburg (siehe auch GenomXpress 2/03).Kleine und Große Berliner und Brandenburger ließen sich von der Welt der Gene bezaubern und nutzten die Gelegenheit, Fragen aus erster Hand beantwortet zu bekommen.GenomXPress 3/03

29 News & Confuse ·InfoDas Ende der"gentechnik-freien" ZeitGerd Spelsberg · www.transgen.deVor fünf Jahren verabredeten die EU-Umweltminister,die Zulassung von GVO-Pflanzen einzustellen.Dieses Moratorium sollte solangebestehen, bis neue Rechtsvorschriften zur GrünenGentechnik in Kraft treten. Nun ist dieserZeitpunkt erreicht. Mit der Zustimmung des EU-Parlaments zu den Verordnungen über gentechnischveränderte Lebens- und Futtermittelgeht die zulassungsfreie Periode zu Ende.Bis zuletzt war es spannend, ob sich das EuropäischeParlament dem gemeinsamen Standpunktvon Kommission und Ministerrat anschließenwürde. Vor allem bei der Frage desSchwellenwertes gingen die Auffassungen auseinander.Zuletzt hatte der Umweltausschussdes Parlaments eine Höhe von 0,5 Prozent empfohlen,bis zu dem zufällige GVO-Beimischungenzu tolerieren seien. Am Ende folgte dieMehrheit des Parlaments der Linie der Agrarminister,die sich im Herbst auf 0,9% geeinigt hatten.Offenbar wollte auch das Parlament einlangwieriges Vermittlungsverfahren vermeiden.Nun können die beiden Verordnungenüber GVO-Lebens- und Futtermittel und zurRückverfolgbarkeit gegen Ende des Jahres inKraft treten. Nachdem die neue Freisetzungs-Richtlinie bereits seit Oktober 2002 rechtsgültigist, verfügt die EU damit über einen neuenRechtsrahmen zur Gentechnik. Auch bei GVO-Lebensmitteln setzt die EU ihr neues Regulierungskonzeptum: strengere Zulassungsbestimmungen,Rückverfolgbarkeit bei den Rohstoffenund vor allem mehr Kennzeichnung undTransparenz. Bei den Genehmigungsverfahrenwird die neue Europäische Lebensmittelbehördeeine zentrale Rolle übernehmen.Überwiegend positivAls Forschritt für Verbraucher undLandwirte feierte Renate Künast den Beschlussdes EU-Parlaments. Sogar Greenpeace sprachvon einem "Sieg für den Verbraucherschutz".Nur der BUND beklagte, die neue Verordnunggebe "Grünes Licht für gentechnische Verunreinigung".Europa-Bio, der Dachverband derBiotechnologie-Industrie freute sich, dass"extreme Positionen" sich nicht durchgesetzthaben und ein Verbot der Grünen Gentechnikdamit vom Tisch sei. Dennoch beklagte er dieLast an Vorschriften, die den Unternehmen aufgebürdetworden sei.Problem UmsetzungTatsächlich sind mit den neuen Verordnungennicht alle Probleme gelöst. Vor allembei der Kennzeichnung gibt es noch viele Fragen,ob und wie sie praktiziert werden wird. Danicht mehr der DNA-Nachweis im Endproduktdie Kennzeichnungspflicht auslöst, müssenwarenstromgleitende Rückverfolgbarkeitssystemedie notwendigen Informationen für eineKennzeichnung liefern. Doch welche Systemedazu geeignet sind, wie sie umgesetzt und vorallem überwacht werden, ist weitgehend ungeklärt.Auch im internationalen Agrarhandelmüssten solche System etabliert werden.Zu erwarten ist, dass auch künftig die Lebensmittelwirtschaftalles tun wird, um eine Kennzeichnungihrer Produkte zu vermeiden. Damitdas Etikett den Konsumenten verlässliche Informationenüber den tatsächlichen Anwendungsstandder Gentechnik liefert, ist neben durchdachtenVorschriften auch die Bereitschaft derbeteiligten Unternehmen erforderlich.Leitlinien zur Koexistenz. Ungelöst ist auchnoch, wie die von allen gewollte "Koexistenz"zwischen einer Landwirtschaft mit und ohneGentechnik geregelt werden soll. Eigentlichwollte die Kommission diese Aufgabe den Mitgliedstaatenüberlassen. Nun hat das Parlamentdie Kommission verpflichtet, Leitlinien fürdie Koexistenz zu erarbeiten.Neue Kennzeichnung –Das ändert sichMit Beginn des Jahres 2004 gelten inallen EU-Ländern neue Vorschriften zur Kennzeichnunggentechnisch veränderter Lebensmittel.Sie unterscheiden sich grundsätzlich von denbis dahin geltenden Bestimmungen. Für Verbraucherbedeutet das: Es fallen mehr Produkte unterdie Kennzeichnungspflicht. Für die Lebensmittelwirtschaft:Es müssen aufwändige Kontroll- undNachweissysteme aufgebaut werden.Kennzeichnung alt –NachweisprinzipSeit 1997 wurde die Kennzeichnungvon GVO-Lebensmitteln in der Novel Food-Verordnunggeregelt. Danach war die Anwendungvon gentechnisch veränderten Pflanzen oderMikroorganismen bei der Herstellung von Lebensmittelnnur dann kennzeichnungspflichtig,wenn die betreffenden GVOs im Endproduktnachgewiesen werden können. Diese Kennzeichnungliefert Informationen über stofflicheZusammensetzung des Endprodukts.Mit geeigneten Verfahren können bestimmte,für den jeweiligen GVO charakteristische DNA-Bruchstücke nachgewiesen werden. Die Einhaltungder Kennzeichnungsvorschriften kann somitam einzelnen Lebensmittelprodukt kontrolliertwerden. Kennzeichnungsfrei bleibensolche Produkte, bei denen auf früheren Produktionsstufeneingesetzte GVOs so weit verarbeitetwurden, dass kein GVO-Nachweismehr möglich ist.Kennzeichnung neu –AnwendungsprinzipJede direkte Anwendung eines GVOsim Verlauf der Herstellung oder Erzeugung vonLebens- und Futtermitteln ist kennzeichnungspflichtig.Es spielt keine Rolle, ob der GVO-Einsatzim Endprodukt nachweisbar ist. DiesesKennzeichnungskonzept liefert Informationenüber die Anwendung der Gentechnik, unabhängigvon der stofflichen Zusammensetzungdes betroffenen Lebensmittels.Voraussetzung für dieses Kennzeichnungskonzeptist, dass auf jeder Stufe des ProduktionsprozessesInformationen über frühere GVO-Anwendung verfügbar sind. Diese Informationenmüssen von einer Verarbeitungsstufe zurnächsten weitergegeben werden. Jeder, derZutaten oder Agrarrohstoffe aus GVOs erzeugtoder mit ihnen handelt, ist verpflichtet, Infor-

News & Confuse · Info 30mationen über alle in einem Lebensmittel oderRohstoff vorhandene GVOs an die nachfolgendeVerarbeitungsstufe weiterzuleiten. Jederzugelassene GVO erhält eine Art Strich-Code,mit dem er jederzeit identifiziert werden kann.Der Grundsatz der "Rückverfolgbarkeit" unddie Anforderungen an die Lebensmittelwirtschaftsind in einer eigenen EU-Verordnungfestgelegt.Der Verbraucher erhält bei diesem Konzept nurdann vollständige und zuverlässige Informationen,wenn die geeignete Rückverfolgbarkeitssystemlückenlos angewandt werden und zudemeine Kontrolle möglich ist. Basis für die Überprüfungvon Kennzeichnungssachverhalten sindin der Regel schriftliche Unterlagen. Eine analytischeÜberprüfung ist nur an frühen Stellen derVerarbeitungskette möglich, an der die GVOtypischeDNA noch weitgehend intakt ist. Vorallem im internationalen Agrarhandel dürfte einelückenlose Überprüfung schwierig sein.Es gibt weiterhinSchwellenwertefür tolerierbare GVO-Beimischungen.Sofern sie zufällig in das Produkt gelangt undtechnisch unvermeidbar sind, bleiben GVO-Anteilebis zum jeweiligen Schwellenwert kennzeichnungsfrei.Der Schwellenwert beträgt0,9% (bezogen auf die jeweilige Zutat).Einen Schwellenwert gibt es nur für solcheGVOs, die in der EU zugelassen sind und damitnachweislich als sicher eingestuft wurden. FürGVOs, die in der EU noch nicht abschließendzugelassen sind, aber schon einer wissenschaftlichenSicherheitsbewertung unterzogenwurden, beträgt der zulässige Schwellenwert0,5%. Nach einer Übergangsfrist von drei Jahrenwird er auf 0,0% gesenkt. Bei GVOs, derenSicherheitsbewertung noch nicht abgeschlossenist, werden keine Beimischungen toleriert.Für Futtermittel undFuttermittelzusätzegelten die gleichen Kennzeichnungsgrundsätzewie für Lebensmittel.Futtermittel müssen gekennzeichnet werden,wenn sie aus GVO-Rohstoffen hergestellt sindoder diese enthalten. Gleiches gilt für Futtermittelzusätze.Die Kennzeichnung richtet sich an den Endabnehmerder Futtermittel – Landwirte oder Tierhalter.Lebensmittel aus Tieren, die GVO-Futtermittelerhalten haben, sind weiterhin kennzeichnungsfrei.Fäden des Lebens –Münchner WissenschaftstageEin ResümeeKarl Daumer, Georg Kääb, Carsten Roller, Thorsten Naeser,Verband deutscher Biologen (vdbiol), MünchenDie 3. Münchner Wissenschaftstage mit demTitel „Fäden des Lebens – 50 Jahre DNA-Doppelhelix“bildeten im Rahmen weltweiter DNA-Jubiläumsfeiern die deutsche Veranstaltung fürdie breite Öffentlichkeit. Initiiert vom Verbanddeutscher Biologen (vdbiol) wurde sie gefördertvom Bundesforschungsministerium, der bayerischenStaatsregierung mit mehreren Ministerienund der Landeshauptstadt München. Zusammenmit industriellen Sponsoren wurde soermöglicht, dass die Veranstaltung an die breiteÖffentlichkeit herangetragen werden konnte.Die Schirmherrschaft hatten Ministerin Bulmahn,Staatsminister Zehetmair und OberbürgermeisterUde Übernommen.Große BesucherresonanzMehr als 15.000 Interessierte nahmendie Gelegenheit wahr, sich über den aktuellenStand der Molekularen Genetik und derenAnwendung in Medizin, Pharmazie, Landwirtschaft,Ernährung, Verbrechensbekämpfungund Umweltschutz aus erster Hand zu informieren.In vier gut besuchten Podiumsdiskussionenwurden die Hauptthemen unter gesellschaftlichenund bioethischen Gesichtspunktendiskutiert. In 27 allgemein verständlichen Übersichtsvorträgen,in denen das Audimax mit seinen1.300 Plätzen zeitweise überfüllt war, wurdeder Bogen von der Grundlagenforschung inGenomics, Proteomics und Systembiologie biszu den vielfältigen Anwendungsfeldern in grauer,grüner und roter Gentechnik und bis hin zurVerbrechensbekämpfung durch DNA-Diagnostikund Versicherungswirtschaft gespannt.Ein packender AuftaktBei der Auftaktveranstaltung genossenüber 1.000 Besucher die geglückte Syntheseaus Wissensvermittlung, Kunst und Unterhaltung.Die Tänzerinnen der Palindrom PerformanceGroup zeigten das elementare Prinzipder Basenpaarung in einem didaktisch aufgebautenreizvollen Tanz der vier Basenmoleküle.Schließlich führte Zauberkünstler Thomas Frapsmit genialen Seiltricks professionell in das Prinzipder Gentechnik ein und verblüffte auch FrauMinisterin Bulmahn mit einem gelungenenGeldtrick als Investitionsleistung in die deutscheForschungslandschaft. Ein Podiums-Gesprächmit Professoren Winnacker, Bartram,Saedler und Strein spannte den Bogen über dieHauptthemen der Münchner Wissenschaftstage.Erweitert wurde das Themenspektrum durchein Quiz für zwei Schülerpaare und das Publikum,das Ernst Peter Fischer moderierte und diePodiumsteilnehmern kommentierten. Der Quizmasterwurde anschließend selbst geehrt: Prof.Ernst Peter Fischer, Autor des Bestsellers „Dieandere Bildung, – was man von den Naturwissenschaftenwissen sollte“ erhielt die höchsteEhrung des vdbiol, die Treviranus-Medaille. DenAbschluss der Auftaktveranstaltung lieferte dieMultimedia-Show „Diderots Moleküle“, eineProduktion der Jungen Akademie der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften.Die Marktständeder WissenschaftZentraler Teil auch der dritten MünchnerWissenschaftstage waren wieder dieGenomXPress 3/03

31 News & Confuse · InfoMarktstände der Wissenschaft, wo über 470Wissenschaftler ihre aktuellen Themen anschaulichund allgemein verständlich präsentierten.Darüber hinaus stellten sie sich Fragennach den Perspektiven sowie nach gesellschaftlichen,wirtschaftlichen und ethischen Aspektenihrer Forschung. Von allen Beteiligten wurdehervorgehoben, dass die Gespräche in einersehr konstruktiven Atmosphäre verliefen.Passend zum 50. Jahrestag der Entdeckung derStruktur des DNA und zur erfolgreichen Sequenzierungdes menschlichen Genoms konntendie Besucher die Installation „Cubus mysticus“bewundern, eine Blackbox, in der die Sequenzdes menschlichen Genoms audio-visuellan dem Betrachter vorüberlief. Die von denKünstlern Frank Hellwig und Steffen Fischerrealisierte multimediale Installation wurde vomInstitut für Molekulare Biotechnologie Jena,einem der drei deutschen Sequenzierzentren,initiiert.Ergänzt wurde der Kubus mit Teilen der bereitsim April 2003 im Berliner Museum für Naturkundegezeigten Ausstellung „Von der Doppelhelixzum Genom – 50 Jahre DNA Struktur“.Die von einem Konsortium aus bundesweitenWissenschaftsprogrammen und -institutionenaus Berlin und Brandenburg konzipierte Ausstellunglieferte kompakte und allgemeinverständlicheInformationen von der Strukturaufklärungder DNA bis zu den Ergebnissen deraktuellen Genomforschung. Aufgrund der regenNachfrage sind die Ausstellungspaneelejetzt auch unter www.dhgp.de/deutsch/medien/index_dna50.htmlals pdf-Dateien herunterzuladen.Darüber hinaus präsentierten das deutschePflanzengenomprojekt GABI (Genomanalyseim Biologischen System Pflanze) und das DeutscheHumangenomprojekt (DHGP) Informationenzu den beiden Forschungsprogrammenund ausgewählten Projekten.Auch bei den Präsentationen von Firmen herrschtereges Interesse, so beispielsweise bei derFirma November, deren Miniatur-Hybridisierungsstiftfür die Produkt- und Markenkontrolleauch Experten verblüffte.Die „Hingucker“ waren sicherlich auch dieAquarien. Ein riesiger Schwarm von Zebrafischenkonnte beobachtet werden, dessen Einzelindividuenbeim näheren Hingucken sich jedochals sehr verschieden herausstellten: andereFlossenformen, verschiedene Streifen- odergar Punktemuster. Unter dem Mikroskop konntedieses Modelltier der Entwicklungsbiologienäher untersucht werden. Nicht nur für Fliegenfanswar das virtuelle Entwicklungslabor„flymove“ eine besondere Attraktion.SpannendeBegleitveranstaltungenDie abendliche szenische Lesung„ICSI“ - Sex im Zeitalter der technischen Reproduzierbarkeit,von und mit dem Erfinder der Antibabypille,dem 81 jährigen Prof. Carl Djerassi,Stanford, Kalifornien und der Schauspielerinund Regisseurin Isabella Gregor, Wien, einParadebeispiel für „Edutainment“, fand regesInteresse und bildete eine optimale Basis fürdie anschließende Podiumsdiskussion zu technischenund ethischen Fragen der modernenFortpflanzungsmedizin zu PID und Stammzellforschung.Die angebotenen Schülerpraktika wurden zumTeil doppelt und dreifach durchgeführt undkonnten dennoch das rege Interesse an denpraktischen Kursen nicht befriedigen. Das zeigterneut das gravierende Defizit an experimentell-praktischenÜbungen im Biologie- undChemieunterricht an den Gymnasien und Realschulen.Eine eigene „Stadt für Kinder“ im Rahmender 3. Münchner Wissenschaftstage wurdewieder in bewährter Weise von Kultur&SpielraumMünchen e.V. und dem GSF-Forschungszentrumfür Umwelt und Gesundheit, Neuherberg,im Auftrag des Stadtjugendwerks München/Jugendkulturwerk gestaltet. Unter denExkursionen war die kombinierte Exkursion zurForschungsstelle für Ornithologie der Max-Planck-Gesellschaft in Seewiesen, wo Vogelzugund Reproduktionsstategien bei Vögeln mitHightech- und modernsten DNA-Methodenanalysiert werden, der Besuch des Klosters Andechsund eine vegetationskundliche Wanderungdurch das Kiental der absolute Renner.Auch die Firmenbesichtigungen beim HauptsponsorRoche Diagostics Penzberg und beiMartinsrieder Biotech-Firmen sowie die Institutsbesuchein der GSF, Neuherberg und derLandesanstalt für Landwirtschaft, Weihenstephanwaren voll ausgebucht.Alle Übersichtsvorträge, die im Rahmen der3. Münchner Wissenschaftstage gehalten wurden,sind im Sammelband „Fäden des Lebens“allgemein verständlich zusammengefasst.„Fäden des Lebens“200 Seiten, farbige Abb. u. Grafiken,ISBN 3-9806803-3-9;15.- Euro, Mitglieder 12.- EUR, je inkl. PortoZu beziehen bei:Geschäftsstelle des vdbiol, Corneliusstr. 6,80469 München, Fax: 089-26019729Die Palindrom Performance Group unter Leitung vonRobert Wechsler bei der Auftaktveranstaltung:das elementare Prinzip der Basenpaarung als Tanz.Großes Interesse fand der Aufbau eines maßstabgetreuenDNA-Modells aus Luftballonen. Hier die Schirmherrinder Münchner Wissenschaftstage, Ministerin Bulmahnund der Ballonkünstler und Chemiker Asif Karim.Mit Teilen der Ausstellung „Von der Doppelhelix zumGenom – 50 Jahre DNA Struktur“ und Postern aus denProjekten waren GABI und DHGP vertreten.500 begeisterte Kinder ließen unter sachkundigerBetreuung im „Kinder-Kunst-Labor“ ihremExperimentiertrieb freien Lauf.

News & Confuse · Info 32Schimpansen-Chromosom 22 vollständig entschlüsselt"International Chimpanzee Genome Chromosome 22 Sequencing Consortium"präsentiert erste vollständige DNA-Sequenz des nächsten Verwandten des MenschenEin internationales Wissenschaftlerteam aus achtForschungseinrichtungen in Deutschland, China,Japan, Korea und Taiwan hat die vollständige Sequenzierungdes Schimpansenchromosoms 22bekannt gegeben. Das 33,2 Megabasen großeChromosom wurde mit der sehr hohen Genauigkeitvon 99,998% entschlüsselt.Das Gegenstück zum Chromosom 22 des Schimpansenist das menschliche Chromosom 21, dasam besten untersuchte Chromosom überhaupt.Auf ihm wurden bereits eine Reihe wichtigerKrankheitsgene identifiziert, einschließlich der fürdas Down-Syndrom, die Alzheimersche Krankheit,Epilepsie und akute Leukämie. "Wir sind einenweiteren wichtigen Schritt zum besseren Verständnisder menschlichen Evolution und Biologievorangekommen", betont Hans Lehrach, Direktoram Max-Planck-Institut für molekulare Genetik inBerlin und einer der deutschen Partner in deminternationalen Sequenzierungs-Konsortium.Nach der Sequenzierung des Schimpansenchromosoms22 hat das Konsortium jetzt mit der Analyseder Sequenzdaten begonnen. Die Sequenzdatenvon menschlichem und Schimpansengenomsind zu 98,5% identisch. Die ersten Ergebnisseweisen jedoch darauf hin, dass durch diegroße Anzahl an eingeschobenen und weggefallenenSequenzabschnitten (Insertionen und Deletionen)und Basenaustauschen sich die Proteinebzw. deren Struktur bei beiden Spezies in mindestens10% unterscheiden.Die Sequenzdaten des Schimpansenchromosoms22 stehen der Öffentlichkeit über die Webseitedes Konsortiums zur Verfügung (URL: https://chimp22pub.gsc.riken.go.jp/) und werden nachder vollständigen Annotation auch in die öffentlichenDatenbanken eingegeben werden.Das "International Chimpanzee Genome Chromosome22 Sequencing Consortium" formiertesich Anfang 2001 als Fortführung und Erweiterungdes "Chromosome 21 Mapping and SequencingConsortium". Dieses veröffentlichte bereitsim Jahre 2000 die vollständige Sequenzentschlüsselungund -analyse des humanen Chromosoms21 [Nature 2000; 405:311-319.). Diejetzt vorgestellten Arbeiten gründen sich auf die2002 vom Konsortium veröffentlichte erfolgreicheGenerierung der vergleichenden Klonkartevon Mensch und Schimpanse [Science 2002;295:131-134).An dem vom RIKEN Institut,Yokohama,Japan, und dem Max-Planck-Institut fürmolekulare Genetik, Berlin, (MPIMG) koordiniertenProjekt sind aus Deutschland weiterhin Wissenschaftlerder Gesellschaft für BiotechnologischeForschung, Braunschweig, des Instituts fürMolekulare Biotechnologie, Jena, und des Max-Planck-Instituts für Evolutionäre Anthropologie,Leipzig, beteiligt. Während die ersten drei deutschenGruppen bei der Entschlüsselung desmenschlichen Chromosom 21 noch durch dasDeutsche Humangenomprojekt (DHGP) gefördertwurden, stellt diese Arbeit einen der Meilensteinedar, der durch das Nationale Genomforschungsnetz(NGFN) finanziert wurde.Quelle: idw 2. 7. 2003Institutionen im "International Chimpanzee Genome Chromosome 22 Sequencing Consortium":China: Chinese National Human Genome Center at Shanghei, ShanghaiDeutschland: Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, Berlin; Institut für Molekulare Biotechnologie, Jena;Gesellschaft für Biotechnologische Forschung, BraunschweigJapan: RIKEN Genomics Sciences Center, Yokohama; National Institute of Genetics, MishimaKorea: Korea Research Institute of Basic Sciences and Biotechnology, DaejeonTaiwan: National Health Research Institutes, TaipeiUS-Forscher haben Erbgut des Schimpansenfast vollständig entziffertUS-Forscher haben nach eigenen Angaben dasErbgut unseres nächsten Verwandten, des Schimpansen,nahezu komplett entziffert. "Wir habeneine fast vollständige Version des Schimpansen-Erbguts vorliegen", sagte der Direktor der amerikanischenWhitehead Institutes in Cambridge(Massachusetts), Eric Lander, dem Hamburger Magazin"GEO" (Septemberausgabe). Der Wissenschaftlerkündigte an, die Daten im Spätsommerim Internet zu veröffentlichen.Sein Team hat nach Angaben von "GEO" miteinem Budget von rund 100 Millionen Dollar (90Millionen Euro), kaum mehr als ein halbes Jahr fürihre Arbeit benötigt. Dies sei nur durch den Einsatzder so genannten Schrotschuss-Technik möglichgewesen, die der Gen-Pionier Craig Venter entwickelthatte. Dabei wird das Erbmaterial zunächstin Abermillionen Bausteine zertrümmert, entziffertund die Sequenz erst später wieder zusammengesetzt.Bei der US-Fassung des Affenerbguts handlees sich um eine Arbeitsversion, wie sie vor zweiJahren vom Erbgut des Menschen vorgelegt wordensei, sagte Helmut Blöcker von der Gesellschaftfür Biotechnologische Forschung in Braunschweig.Diese enthalte noch einige Lücken und Fehler.Blöcker hatte mit Kollegen aus Deutschland undostasiatischen Ländern das Schimpansen- Chromosom22 komplett in "Abschlussqualität" entziffertund Anfang Juli darüber berichtet. DasSchimpansen-Chromosom 22 wird als Equivalentzum menschlichen Chromosom 21 gesehen. "Wirwollten ein Chromosom ganz fertig stellen und esvergleichen mit dem entsprechenden menschlichenChromosom, dass wir bereits im Jahr 2000fertiggestellt hatten", erläuterte Blöcker. Für diekommenden Monate sei eine Veröffentlichungüber das Schimpansen-Chromosom 22 geplant."Sie wird sogar eine erste vergleichende Funktionsanalyseder Gene zwischen Menschen undSchimpansen enthalten."Ein Vergleich des Erbguts zwischen Mensch undSchimpansen soll künftig auch bei der Bekämpfungvon Krankheiten helfen. So sterben Schimpansenlaut "GEO" nur höchst selten an Krebs; siebekommen weder Malaria noch entwickeln sie diefür Alzheimer typischen Hirnveränderungen. DieSeptember-Ausgabe von "GEO" ist vom 25. Augustan im Zeitschriftenhandel erhältlich.GenomXPress 3/03

33 News & Confuse · InfoAppell der Max-Planck-Nobelpreisträger:Grundlagenforschung stärkenAls "herausragendes Ereignis" bezeichneteProf. Peter Gruss, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft, das Treffen von acht Nobelpreisträgernaus Max-Planck-Instituten. "Keinedeutsche Wissenschaftsorganisation kann wissenschaftlicheExzellenz von Weltformat in dieserForm vorweisen, und wir haben heute achtder zehn in Deutschland lebenden Laureatenaus den Naturwissenschaften versammelt",erklärte Gruss am 2. 9. 03 in München.Die Wissenschaftler (darunter die einzige deutscheNobelpreisträgerin) brachten ihre Sorgeum die finanziellen und strukturellen Rahmenbedingungender Grundlagenforschung inDeutschland vor dem Hintergrund des sich verschärfendeninternationalen Konkurrenzkampfeszum Ausdruck. Sie appellierten, die Unabhängigkeitder Forschung als Voraussetzung fürwissenschaftliche Spitzenleistungen zu bewahren.Daher müsse am Prinzip der Gemeinschaftsfinanzierungder Max-Planck-Gesellschaftdurch Bund und Länder festgehaltenwerden. Dieses Fördersystem habe sich bewährt,müsse aber in einigen Punkten reformiertwerden, ergänzte Gruss.Bei dieser Gelegenheit übte der Präsident derMax-Planck-Gesellschaft auch Kritik an der bisherigeneuropäischen Forschungsförderung. Siesei mit dem 6. Rahmenprogramm immer nochzu einseitig auf die angewandte Forschung indirekter Zusammenarbeit mit der Industrie ausgelegt.Die Nobelpreisträger plädierten deshalbfür eine stärkere Förderung der an wissenschaftlicherExzellenz ausgerichteten Grundlagenforschung.Nur so könne Europa im internationalenWettbewerb von Wissenschaft undWirtschaft auch in Zukunft an vorderster Stellebestehen.Quelle: idw 3. 9. 2003Das Denken verstehen lernen BMBF fördert Forschungzur Funktionsweise des menschlichen GehirnsDie Funktionsweise des menschlichen Gehirnszu erforschen ist eine wissenschaftliche Herausforderung.Sie ist in ihrer Dimension vergleichbarmit der Entschlüsselung des Humangenoms.Deshalb hat das Bundesministeriumfür Bildung und Forschung (BMBF) das Forschungsprojekt"Computational Neuroscience"gestartet. In den kommenden fünf Jahren stelltdas BMBF einen Fond von jährlich 5,5 MillionenEuro für die Erforschung des menschlichenDenkens zur Verfügung. Bis zu fünf interdisziplinäreForschungszentren sollen in Deutschlandeingerichtet und die neurowissenschaftlicheExpertise über ein Netzwerk zusammengeführtwerden.Zentrales Anliegen der "Computational Neuroscience"ist die Aufklärung der neuronalenGrundlagen von Hirnleistungen. Sinneseindrückesollen mit Hilfe von Modellrechnungenam Computer nachgeahmt und verstandenwerden. Dafür arbeiten Neurowissenschaftlerinnenund Neurowissenschaftler aus der Biologie,Medizin, Physik, Mathematik und Informatikzusammen. Die Ergebnisse dienen dembesseren Verständnis biologischer Prozesse, derHeilung von Erkrankungen des Nervensystems,aber auch um neuartige hochleistungsfähigeComputer zu entwickeln.Weitere Informationen und dasAntragsformular erhalten Sie über:Dr. Stephanie SchaererDeutsches Zentrum fürLuft- und Raumfahrt (DLR)Projektträger im DLR GesundheitsforschungTel: 0228/3821-117E- Mail: stephanie.schaerer@dlr.deHomepage: www.pt-dlr.desowie über www.bmbf.deQuelle: Pressemitteilungdes BMBF 21. 8. 2003"Die olympischen Spiele der Genetik nach Berlin geholt"Nach 80 Jahren wieder in Deutschland: Internationaler Kongress für Genetik 2008Nach 80 Jahren findet der Internationale Kongressfür Genetik (ICG) vom 27. Juli bis 1.August 2008 erstmals wieder in Deutschlandstatt. Dies wurde jetzt auf dem 19. ICG in Melbourne,Australien, beschlossen. Der Kongressfindet seit 1899 alle fünf Jahre statt und ist mitüber 5000 Teilnehmern aus der ganzen Welt diegrößte Veranstaltung für Wissenschaftler ausdiesem Fachgebiet. Die Organisation wird diedeutsche Gesellschaft für Genetik (GfG) übernehmen."Ich fühle mich so, als ob wir die olympischenSpiele der Genetik nach Deutschland geholthaben", sagte Prof. Dr. Rudi Balling, Präsidentder GfG und Wissenschaftlicher Geschäftsführerder Gesellschaft für Biotechnologische Forschung(GBF) in Braunschweig. Als deutscheDelegation präsentierte Balling die Bewerbungzusammen mit Prof. Dr. Alfred Nordheim, GfG-Vizepräsidenten und Professor an der UniversitätTübingen. Tagungsort wird Berlin sein, dasüber die erforderlichen Tagungs- und Hotelkapazitätenverfügt und zudem gut erreichbar ist.Ausführliche Informationen über den 19. InternationalenKongress für Genetik in Melbournefinden sich unter www.geneticscongress2003.com Quelle: idw 11. 7. 2003

News & Confuse · Ankündigung 34Ankündigung:In der Mitte ist immer noch PlatzPartnering Forum mit mittelständischen Pharmaunternehmen,23. – 24. Oktober 2003, Frankfurt am Main, IHK, BörsenplatzDie Entwicklung neuer Therapien erfordert denBrückenschlag von der akademischen Forschungüber Biotechunternehmen bis hin zurEntwicklung von Produkten in globalen Pharmaunternehmen.Um die Ergebnisse aus derdeutschen Humangenomforschung in für mittelständischeund große Pharmaunternehmeninteressante Stadien von Therapeutika und/oder Diagnostika weiter zu entwickeln, sindgroße Hürden zu überwinden. Hierfür werdenerfolgreiche Kooperationen benötigt. Daher fokussierender Verein zur Förderung der Humangenomforschunge.V. (künftig „FördervereinHumangenomforschung und Biotechnologie“)und der Bundesverband der PharmazeutischenIndustrie e.V. (BPI) ihr Partnering Forum diesesJahr thematisch auf zwei Gruppen von Unternehmen:1. Deutsche Biotechunternehmen, die bereitsdiagnostische und/oder therapeutische Produktein der präklinischen oder in späterenEntwicklungsphasen haben und2. etablierte mittelständische pharmazeutischeUnternehmen, die verstärkt über Kooperationendie Entwicklung innovativer Diagnostika,Therapeutika oder Medizinprodukte voranbringenwollen.Biotech-Unternehmen und Arbeitsgruppen ausDHGP und NGFN sind ebenso herzlich zu Präsentationenund Kooperationsgesprächen eingeladenwie die mittelständischen und großenPharma-Unternehmen.Wie in den vergangenen Jahren wird die Veranstaltungin Kooperation mit VBU (Vereinigungdeutscher Biotechnologie-Unternehmen)/Dechema, DIB (Deutsche IndustrievereinigungBiotechnologie) und der Industrie- und HandelskammerFrankfurt/Main durchgeführt. Fürdie Teilnahme wird ein Kostenbeitrag von 80,-Euro erhoben.Vorläufiges Programm:Donnerstag, 23. Oktober 2003:13:00 Registrierung14:00 Führung durch die Frankfurter Börse15:30 BegrüssungDr. Kreuziger (angefragt), IHK, Dr. Schiebler, FV, N.N. BPI15:45 Eröffnungsvortrag:Die deutsche Biotechnologie: Eine Leistungsbilanzim Überblick und das Beispiel GPC BiotechDr. Eimar Maier, GPC Biotech16:30 Innovation und Kooperation:Rolle des pharmazeutischen MittelstandesDr. Gudrun Tiedemann, BPI17:00 Finanzierungslücke Präklinik zur Phase IIa:Wege zur LösungMichael Wrede, Future Capital17:30 Pause18:00 Welche Biotech-Kooperationen suchtder Pharma-Mittelstand?Markus Bauer, Merckle GmbH18:30 Welche Produkte sucht eine Clinical ResearchOrganisation (CRO)?Dr. Udo Kiessling, Parexel GmbH19:00 Podiumsdiskussion: Win/Win – Situationen für akademischeForscher, Biotech-Unternehmen und mittelständische Pharma– Unternehmen: Gibt es sie, (wie) werden sie gefördertund was nützen sie den globalen Pharmaunternehmen?Dr. Ekkehard Warmuth, BMBF; Prof. Dr. Reinhard Weidhase,Serumwerk Bernburg AG; Prof. Dr. Hans Lentzen, Viscum AG;Prof. Dr. Wolf-Dieter Schleuning, PAION GmbH; Vertreter ausFV, Finanzsektor und Tech Transfer-Agentur20:00 Drinks and buffet…Freitag, 24. Oktober 200308:30 Partnering Session10 mittelständische Pharma-Unternehmen10:10 Pause (Biotech-Firmen geben Wünsche für Meetings ab)10:30 Präsentationen von Biotechunternehmen und Arbeitsgruppender Deutschen Humangenomforschung (DHGP/NGFN)12:30 Mittagspause – BuffetParallel: Start der Partnering Meetingsin separaten Räumen (max. bis 18:00)13:30 Biotech Präsentationen (open end, max. bis 18:00)Weitere Informationen:Dr. Christina SchröderVerein zur Förderung der Humangenomforschung e.V.,Geschäftsstelle, Industriepark Höchst, C77065926 Frankfurt/MainTel. 069/907459-40; Fax 069/907459-55e-Mail: info@fvdhgp.de · www.fvdhgp.deGenomXPress 3/03

35 News & Confuse · AnkündigungAnkündigung:3. Presseseminar HumangenomforschungBegehrte Biodaten: Wohin führt die Humangenomforschung?28. – 30. Oktober 2003, HamburgDie Gesundheitspolitik, die Umsetzung der Biopatentrichtlinie in deutschesRecht, das geplante Gentestgesetz, die Sammlung von Körpermaterialienund Patientendaten („Biobanken“) und deren Vernetzung undNutzung zu Forschungszwecken werden im Herbst 2003 beherrschendeThemen in den deutschen Medien sein. Mit ihrem Ende Juni 2003 gefasstenBeschluss, die Humangenomforschung auch in Zukunft mit über50 Mio. Euro jährlich zu fördern, hat die Bundesregierung ihre Auffassungbekräftigt, dass der auf vielen Krankheitsgebieten große, bisherunbefriedigte Bedarf an neuen und kausalen Therapien nur auf der Basisweiterer systematischer funktioneller Humangenomforschung zu befriedigensein wird. Kritiker wie die Aktion Mensch fragen demgegenüber:„ob man sich bei der Krankheitserforschung wirklich so einseitig auf dieam Ende vielleicht relativ unbedeutende Rolle der Gene konzentrierensollte“ und sehen Patienten-Selbsthilfe-Organisationen zum „verlängertenArm der Pharma – Industrie“ verkommen.Vor diesem Hintergrund bietet das vom „Verein zur Förderung derHumangenomforschung e.V.“ und der Geschäftsstelle des DeutschenHumangenomprojekts organisierte 3. Presseseminar Humangenomforschungdie Möglichkeit, sich der Expertise von Wissenschaftlern ausHochschule und Industrie zu bedienen und Einblicke in die Strukturen dermodernen medizinischen Forschung zu gewinnen.Interessenten können sich formlos per E-Mail bis spätestens10. Oktober 2003 bei der Geschäftsstelle des DHGP(dhgpinfo@dhgp.de) anmelden.Vorläufiges ProgrammDienstag, 28.10.200318.00 Uhr Genomforschung: Neue Medizin –Gesündere Menschen?Prof. Dr. Detlev Ganten, MDC Berlin19.30 Uhr Gemeinsames AbendessenMittwoch, 29.10.20039.00 – 9.15 Uhr Begrüßung9.15 – 10.15 Uhr Humangenomforschung nach der Vollendungder Sequenz: Wie geht es weiter?Prof. Dr. Erich Wanker, MDC Berlin – angefragt10.15 – 11.00 Uhr Sequenzen, Gene, Algorithmen: GenomischeDatenbanken und ihr Nutzen für die medizinischeForschung, Dr. Andreas Hewelt, RZPD Berlin11.00 – 11.15 Uhr Kaffeepause11.15 – 12.00 Uhr Von der genomischen Blaupause zur genetischenVariabilität: SNPs und HaplotypenProf. Dr. Thomas Meitinger, GSF München12.00 – 12.45 Uhr Vom pathologischen Präparat zur Datenbank:“Biobanken“ als Grundlage der biomedizinischenForschung, Dr. Thomas Henkel, Institut fürPathologie, Klinikum Kassel GmbH12.45 – 13.30 Uhr Vom „Krankheitsgen“ zur Therapie:Genomforschung als Basis der Therapieentwicklungin großen PharmaunternehmenDr. Eckart Bartnik, Aventis PharmaDeutschland GmbH13.30 – 15.30 Uhr Lunch im Hause Evotec OAI/Besichtigungder AnlagenEffizienzsteigerung in der Wirkstoffforschungin Partnerschaft mit der pharmazeutischenIndustrie, Dr. Timm Jessen, CSO Evotec OAIund Mitglied des Lenkungsgremiums des NGFN15.30 – 16.15 Uhr Target-Validierung:Marktlücke für Biotech-Unternehmen,Dr. Werner Schiebler, Vereinzur Förderung der Humangenomforschung e.V.16.15 – 16.30 Uhr Kaffeepause16.30 – 18.00 Uhr Podiumsdiskussion: Humangenomforschung:Eine Herausforderung für Wissenschaft undGesellschaft?René Röspel (MdB, SPD,Vorsitzender der EnquetekommissionEthik und Recht in der modernen Medizin)N.N.(„Aktion Mensch“) – angefragtN.N.(Nat. Ethikrat) – angefragt; Referentendes PresseseminarsDonnerstag, 30.10.2003Fakultativ: Exkursion in das Lübecker offene Labor (LOLA);Experimentierprogramm wird noch bekanntgegebenPD Dr. Bärbel Kunze, Universität LübeckAchtung! Begrenzte Teilnehmerzahl für dieLabor-Exkursion! (First come-first serve)Aktuelle Programmänderungenunter:www.fvdhgp.de

News & Confuse · Personalien · Science Digest 36EMBO Gold Medaille 2003 für Anthony HymanAnthony Hyman, Gruppenleiter und Direktor am Max-Planck-Institut fürMolekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden (MPI-CBG), erhält in diesemJahr die Gold Medaille der Europäischen Organisation für Molekularbiologie(EMBO). EMBO verleiht dem Biologen diese Auszeichnung als Anerkennungseiner hervorragenden wissenschaftlichen Arbeiten auf demGebiet der Zellbiologie. Hymans Arbeiten trugen insbesondere zu einembesseren Verständnis der Mechanismen der Zellteilung bei. Die Medaillewird dem Wissenschaftler am 17. Oktober während der EMBO-Konferenz"Frontiers of Molecular Biology" in Killarney, Irland, überreicht.EMBO zeichnet jährlich einen/eine junge/n europäische/n Wissenschaftler/inunter 40 Jahren, der/die besondere Leistungen im Bereich Molekularbiologieerbracht hat, mit der Gold Medaille aus. Die Organisation verliehseit 1986 diesen Preis an 17 herausragende Forscher.Anthony Hyman, geboren 1962 in Haifa/Israel, ist seit 1998 Gruppenleiterund Direktor am Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie undGenetik (MPI-CBG) in Dresden. Im Zusammenhang mit den grundlegendenÜberlegungen, wie sich der Weg von der Zelle zum Gewebe gestaltet,konzentriert sich das Forschungslabor von Hyman am MPI-CBG auf verschiedeneAspekte der Zellteilung. Dabei fokussiert das Team speziell aufdie Funktionsweisen von Mikrotubuli. Mikrotubuli sind winzige aus demBaustein Tubulin aufgebaute Polymere und ein wesentlicher Bestandteildes Zellskeletts. Quelle: idw 31. 7. 2003Detlev Ganten zum Ersten Vizepräsidentender BBAW gewähltDie Versammlung der Akademiemitglieder hatProf. Dr. med. h.c. Detlev Ganten auf ihrer Sitzungam 27. Juni 2003 zum Ersten Vizepräsidentender Berlin-Brandenburgischen Akademieder Wissenschaften (BBAW) gewählt. Ertritt das Amt am 1. Juli 2003 an. Die Amtszeitbeträgt drei Jahre.Gemäß der Verfassung der Akademie vertrittder Erste Vizepräsident den Präsidenten in dessenAbwesenheit. Das spezifische Aufgabengebietdes Ersten Vizepräsidenten umfasst dieEntwicklung, Pflege und den Ausbau der internationalenBeziehungen der Akademie. Ernimmt – im Gegensatz zum Präsidenten – seinePflichten im Nebenamt wahr.Detlev Ganten, Jahrgang 1941, ist seit 1991Gründungsdirektor und Stiftungsvorstand desMax-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin.Er hat einen Lehrstuhl für Klinische Pharmakologieam Universitätsklinikum BenjaminFranklin der Freien Universität Berlin inne. Er istGründungsmitglied der Berlin-BrandenburgischenAkademie der Wissenschaften. DetlevGanten tritt die Nachfolge von Prof. Dr. rer. nat.Dr. h.c.mult. Helmut Schwarz an, der seit 1998in der Funktion des Vizepräsidenten, seit derVerfassungsreform Anfang 2002 des ErstenVizepräsidenten der Akademieleitung angehört.Währendseiner Amtszeit wurde das internationaleNetzwerk der Akademie entscheidendauf- und ausgebaut. Ein Vertragswerk mitderzeit 15 ausländischen Akademien in Asien,Europa und Nordamerika bildet Grundlagenund Rahmen für eine breite internationaleKooperation bei konkreten wissenschaftlichenProjekten. Quelle: idw 27. 6. 2003Science DigestDie Gestalt der TintenfischeTintenfische könnten ihre einzigartigeäußere Erscheinung einer vielseitigen Gen-Familie verdanken. Eine neue Studie deckt diemolekularen Mechanismen auf, welche die Evolutionmorphologischer Merkmale steuern.Heinz G. de Couet von der University of Hawaii,USA, und seine Kollegen untersuchten die Expressionvon Hox-Genen bei den vor der KüsteHawaiis beheimateten Tintenfischen der ArtEuprymna scolopes. Als die Tintenfische sichstammesgeschichtlich von ihren Weichtier-Vorfahrentrennten, entwickelten sie viele neueMerkmale. Dazu gehören beispielsweise dieReduktion - oder gleich der gesamte Verlust –ihrer äußeren Schale, die Ausbildung eineskomplexen Nervensystems und eine Verbesserungdes Atmungssystems. Die Forscher fandenheraus, dass acht Hox-Gene wiederholt und aufverschiedene Weise aktiviert wurden, damitdiese neuen Strukturen entstehen konnten.Hox-Gene sind bekannt dafür, dass sie den Körperbauplanentwicklungsphysiologisch kontrollieren.Die Gene könnten einen allgemeinenMechanismus zur Generierung neuer Strukturendarstellen und somit auch zum beeindruckendenökologischen und evolutionärenErfolg der Tintentische beigetragen haben.Quelle: Nature 28.08.2003 S. 1061-1065Blinde MäuseMäuse mit Sehstörungen helfen nun,die Entstehung von Katarakten zu verstehen.Deutlich wird durch sie der Anteil eines DNAabbauendenEnzyms, dem sich entwickelndeLinsen es verdanken, nicht einzutrüben. DieGenomXPress 3/03

37 Science DigestAugenlinse besteht aus transparenten Faserzellen.In ihrer Entwicklung werden eingeschlosseneStrukturen wie der Zellkern und dieenergieliefernde Mitochondrien zerlegt, waseine Linsentrübung verhindert. ShigekazuNagata und seine Kollegen von der japanischenOsaka University Medical School entdecktennun ein Enzym namens DLAD, das diese Zersetzungsreaktionenkatalysiert. Das Protein findetsich in normalen Mäusezellen, berichtensie. Mäuse, denen dieses Enzym fehlt, könnenkeine Faserzell-DNA zerlegen, infolgedessenentwickeln die Tiere Katarakte. DLAD kommtauch in menschlichen Linsenzellen vor: Vielleicht,vermutet das Team, besitzen also einigeKataraktpatienten ein defizientes DLAD-Gen.Die Forscher hoffen zudem, dass sehgestörtenMäuse ein nützliches Tiermodell abgeben werden,mit dem sich Katarakte beim Menschenuntersuchen ließen.Quelle: Nature 28.08. 2003 S. 1017-1074Entscheidet ein Genzwischen Sprinter undAusdauersportler?Australische Sportwissenschaftlerhaben ein Gen entdeckt, das die sportlichenFähigkeiten eines Menschen mitbestimmt. DasGen namens ACTN3 existiert in zwei Varianten:Wer die Variante R in seinem Erbgut trägt, eignetsich eher zum Sprinter, während die VarianteX mehr zu Ausdauersportarten befähigt.Über die Ergebnisse der Untersuchung berichtetdas Wissenschaftmagazin "New Scientist"(Ausgabe vom 30. August). Menschen mit derACTN3-Variante R bilden das Protein Actinin.Dieses findet sich nur in Muskelfasern, die fürdie bei Sprintern wichtige Geschwindigkeit undKraft verantwortlich sind. Liegt dagegen nur dieVariante X vor, kann kein Actinin gebildet werden.Da ACTN3 wie das gesamte Erbgut in zweiKopien – der mütterlichen und der väterlichen– vorliegt, gibt es zudem Menschen, die beideVarianten in sich tragen und Actinin herstellenkönnen. Die Wissenschaftler um Kathryn Northvom Kinderkrankenhaus in Westmead (Sydney)untersuchten das genetische Profil von über300 Athleten. Dabei zeigte sich, dass 95 Prozentder Sprinter mindestens eine Kopie derVariante R im Erbgut trugen, 50 Prozent sogarzwei Kopien. Bei den Ausdauersportlern warenes nur 76 beziehungsweise 31 Prozent. Umgekehrtbesaßen nur 5 Prozent der Sprinter und24 Prozent der Ausdauerathleten zwei Kopienvon X. North vermutet, dass das MuskelproteinActinin eine bessere Umsetzung der Kraft währendder raschen und kraftvollen Muskelkontraktionbeim Sprinten ermöglicht. Diese Annahmewird derzeit in Labor- und Tierversuchengetestet. Wahrscheinlich beruht jedoch dieSportlichkeit eines Menschen auf einem Zusammenspielvieler Gene. Daher könnte künftigeine genetische Analyse nur bei der Wahl zwischenSprint oder Ausdauersport helfen.Quelle: BdW (Online) 28.08.2003Flavonoide bilden mitMilcheiweiß KomplexeDunkle Schokolade schützt vor gesundheitsschädlichenfreien Radikalen im Körper –solange keine Milch dabei ist. Denn diese verhindert,dass die in der Schokolade enthaltenenSchutzstoffe ins Blut gelangen. Dabei kommt esnicht darauf an, ob die Milch in der Schokoladesteckt oder zusätzlich konsumiert wird. Dasberichten italienische Wissenschaftler in derFachzeitschrift Nature (Bd. 424, S. 1013). Liebhabervon Bitterschokolade können sich freuen:Die gesundheitsfördernde Wirkung ihrerfavorisierten Süßigkeit wurde einmal mehr bestätigt.Mauro Serafini und seine Kollegen vonder Universität Rom fanden im Blut von Testpersonen,die dunkle Schokolade gegessenhatten, deutlich erhöhte Konzentrationen desschützenden Flavonoids Epicatechin und andererAntioxidantien. Nicht so glücklich dürftendagegen die Liebhaber von Milchschokoladeüber die Ergebnisse der italienischen Wissenschaftlersein: Bekamen die Probanden Milchschokoladestatt der dunklen Variante, warpraktisch kein Einfluss auf die körpereigenenAntioxidantien feststellbar. Aber auch ein GlasMilch verhinderte den positiven Effekt der Bitterschokolade,wenn es gleichzeitig getrunkenwurde. Nach Ansicht der Forscher bilden sichzwischen den Flavonoiden aus der Schokoladeund bestimmten Milchproteinen Komplexe, dienicht in die Blutbahn aufgenommen werdenkönnen. Damit würde die potenziellen antioxidativenEigenschaften der Schokolade starkreduziert. Möglicherweise könnten ähnlicheEffekte auch noch durch andere Nahrungsbestandteileentstehen.Quelle: Nature Bd. 424, S. 1013Antikrebs-Moleküle alsTrojanische PferdeMit Präzisionsschlägen gezielt Krebszellenbekämpfen, ohne gesundes Gewebe inMitleidenschaft zu ziehen – diesem Ziel sindWissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums(DKFZ) und der HeidelbergerUniversitätsklinik einen Schritt näher gekommen.Ihre Strategie erinnert an ein TrojanischesPferd: Maßgeschneiderte Moleküle werdenhuckepack mit krebshemmenden Substanzenbeladen und gezielt in Tumorzellen eingeschleust.Nach wie vor sind die Nebenwirkungenbei einer Chemotherapie eines der größtenHindernisse in der Krebsbehandlung. Die eingesetztenWirkstoffe unterscheiden nicht zwischenFreund und Feind: Sie bekämpfen allesich teilenden Zellen, aggressive Metastasengenauso wie gesunde Zellen. Ein vordringlichesZiel der Krebsmediziner ist es daher, entarteteZellen gezielt zu bekämpfen, möglichst bevorsie zu einem Tumor herangewuchert sind. Sonehmen Wissenschaftler zum Beispiel übermäßigaktive Gene ins Visier, die Krebszellengegen Chemotherapeutika resistent machen,und unterdrücken sie mit so genannten Antisense-Oligonukleotiden.Allerdings sind dieseGen-Blocker an molekularen Maßstäben gemessenrecht groß und haben es schwer, in dieZellen einzudringen. Zudem greifen auch sieentartete und normale Zellen gleichermaßen an- Nachteile, die einer klinischen Anwendungbisher im Weg stehen. Dem Team um MichaelEisenhut, Walter Mier und Uwe Haberkorn,gelang es nun, Antisense-Oligonukleotide gezieltin Tumorzellen einzuschleusen. Dazu koppeltendie Wissenschaftler diese an eine künstlicheSubstanz, die wie ein molekularer Schlüsselin das Schloss eines bestimmten Rezeptorspasst, der sich vermehrt auf der Hülle vonTumorzellen befindet. Auf diese Weise als molekulareTrojanische Pferde getarnt, ließen sichdie Krebshemmstoffe von den Somatostatin-Rezeptoren ins Innere der Tumorzellen verfrachten.Bisher war es mit dieser Methode nurmöglich gewesen, kleine Moleküle in Zellen zubugsieren, etwa Zytostatika, welche die Zellteilungunterdrücken, oder Radioisotope zur innerenBestrahlung. "Unsere Methode zeigt, dasses möglich ist, auch größere Moleküle gezieltim Tumorgewebe anzureichern", sagt Eisenhut."Als nächstes untersuchen wir in Tierversuchen,ob die molekularen Trojaner die Therapiemit Zytostatika verbessern könnten."Quelle: IDW (Online) 30.08.2003Als ungiftig eingestufteReptilien entwickelten sichaus den giftigenGiftschlangen sind viel weiter verbreitetals bislang angenommen. Weltweit gibt esnicht nur um die 250, sondern tatsächlich eheran die 2.700 giftige Arten. Das berichtet ein

Science Digest 38internationales Forscherteam in der FachzeitschriftRapid Communications in Mass Spectrometry(Bd. 17, S. 2047). Damit produzieren vermutlichauch viele bisher als vollkommen ungiftigeingestufte Schlangen, die als Haustiere inTerrarien leben, möglicherweise Gift, sagen dieWissenschaftler. Schlangen erfanden in derEvolution das Gift wesentlich früher als gedacht,fanden Bryan Grieg Fry von der UniversitätMelbourne und seine Kollegen in ihrerUntersuchung tausender von Reptilien heraus.Das Schlangengift entstand dabei nur ein einzigesMal, vor ungefähr hundert Millionen Jahren."Die ersten Giftschlangen entwickeltensich aus riesigen im Sumpf lebenden Wesen, dieden heutigen Anakondas ähneln", vermutetFry. "Sie brauchten eine neue Methode zum Tötenihrer Beute, als sie ihre schweren Muskelnaufgaben, um schneller und athletischer zuwerden." Der Ursprung des Schlangengiftesliegt den Studien zufolge weitaus länger zurückals das Auftauchen heute als ungiftig eingestufterSchlangen. Daher vermutete Fry, dassauch diese als harmlos geltenden Schlangennoch Gift produzieren.Tatsächlich isolierten dieForscher während ihrer Untersuchungen beispielsweisebei als absolut ungiftig eingestuftenNattern ein Gift, das dem der Kobra ähnelt."Meine Forschungen zeigen, dass eine ausgedehnteAnzahl von Schlangen, die üblicherweiseals Haustiere gehalten werden, in der Tat giftigsind", sagt Fry. Doch gefährlich müssendiese Reptilien nicht unbedingt sein – wenn siekaum aggressiv sind oder ein nur leichtes Gifthaben, stellen sie keine große Bedrohung dar.Quelle: BdW (Online) 27.08. 2003Was männliche und weiblicheBienen unterscheidetEin internationales Forscherteam hatdas genetische Signal identifiziert, das Bienenweiblich oder männlich macht. Damit ist nachüber 150 Jahren die Frage geklärt, warum nuraus befruchteten Eiern weibliche Bienen entstehenkönnen und männliche Bienen keinenVater haben. Über ihre Ergebnisse berichten dieWissenschaftler aus Deutschland, den USA undNorwegen in der Fachzeitschrift Cell (Ausg.vom 22. August). Schon 1845 entdeckte derpolnische Geistliche Johann Dzierzon, dassmännliche Bienen aus unbefruchteten Eiernausschlüpfen, während befruchtete Eier weiblicheInsekten hervorbringen. Erst jetzt konntenMartin Beye und Martin Hasselmann von derMartin-Luther-Universität in Halle/Wittenbergzusammen mit ihren amerikanischen und norwegischenKollegen den Mechanismus dahinteraufdecken. Befruchtete Eier besitzen zweiKopien der Erbinformation: die der Mutter unddie des Vaters. Nur wenn bei einem bestimmten,"csd" genannten Gen diese beiden unterschiedlichenKopien zusammenarbeiten, entstehtein spezielles Eiweißmolekül. Dieses Proteinaktiviert verschiedene andere Gene und esentwickelt sich eine weibliche Biene. In unbefruchtetenEiern, die nur die mütterliche Kopiedes Erbgutes besitzen, kann sich das Proteindagegen nicht bilden, und es entsteht einmännliches Tier. Einen ähnlichen Mechanismusfanden die Forscher auch bei anderen staatenbildendenInsekten wie Ameisen und Wespen.Die Entdeckung der Wissenschaftler erklärtauch ein altes Problem der Bienenzüchter. Versuchendie Imker nämlich, durch Inzucht einebestimmte Eigenschaft der Tiere zu verstärken,stirbt das Volk sehr schnell aus. Unter diesenBedingungen erhalten befruchtete Eier zwarzwei Kopien des csd-Gens. Diese sind aber häufigidentisch und können dann ebenfalls keinfunktionsfähiges Eiweiß bilden. Ähnliche Mechanismenregulieren auch bei anderen staatenbildendenInsekten wie Ameisen und Wespendie komplexe Gesellschaftsstruktur innerhalbdes Volkes, sagt Mitautor Robert Page.Quelle: BdW (Online) 22.08.2003Zur Photosynthese genötigtForscher haben herausgefunden, wieeinige Viren marine Bakterien veranlassen, ihrePhotosynthese auch dann noch fortzuführen,wenn sie diese unter normalen Bedingungeneinstellen würden. Cyanobakterien leben innährstoffarmen Gewässern, wo sie das Lichtnutzen, um Kohlendioxid in Sauerstoff umzuwandeln.Zuviel Sonnenlicht kann allerdingsschädlich sein, und daher schalten die Einzellerbei hoher Lichtintensität ihre Photosyntheseab. Das wiederum muss einem Virus missfallen,der so eine Zelle infiziert hat: auf diese Weiseversiegt seine Energiequelle. Nicholas H. Mannvon der britischen University of Warwick undseine Kollegen analysierten die Genomsequenzeines derartigen Vertreters, des Virus "S-PM2".Das Virus vermag zwei Photosynthese-Proteinezu produzieren, die denen der Bakterien sehrähneln und einen wirkungsvollen Schutz vorLichtschäden bieten können. Dies hat zur Folge,dass infizierte Cyanobakterien ihre Photosynthesebei hoher Lichtintensität nicht einstellen,sondern ihre S-PM2-Viren kontinuierlich mitdem nötigen Sauerstoff versorgen. Die Gene,welche die beiden Proteine kodieren, wurdenmöglicherweise im Lauf der Evolution von denBakterien an das Virus weitergegeben – um fürdas Überleben beider zu sorgen, wie die Forschermutmaßen.Quelle: Nature 14. August 2003: p 741Die evolutionäre Selektionist keine EinbahnstrasseWürmer werden mit der Zeit gegenhohe Cadmiumkonzentrationen im Wasser resistent.Verschwindet das Umweltgift jedoch,verliert sich auch die Widerstandskraft derTiere. Die Würmer der Gattung Limnodrilushoffmeisteri im Foundry Cove, einer Bucht desHudson-Rivers in der Nähe von Cold Spring inNew York, haben schwere Zeiten hinter sich.Eine Batteriefabrik vergiftete ihren Lebensraum26 Jahre lang mit Cadmium und anderenSchwermetallen. Die Wasserwürmer passtensich jedoch ihrer Umwelt an: Die Wissenschaftlerum Jeffrey S. Levinton von der Universität inStony Brook beobachteten, dass die Würmeraus dem Foundry Cove viel höhere Cadmiumkonzentrationenüberleben konnten als ihreArtgenossen aus einer nicht belasteten Bucht.1995 ließ die Regierung die Bucht reinigen, dieCadmium-Belastung wurde immer geringer. Inden ersten Jahren hatte die gesündere Umgebungkeinen Einfluss auf die Cadmiumtoleranzder Würmer, berichten die Wissenschaftler.Dann wurden die Konzentrationen, in der dieWürmer überleben konnten, jedoch immer geringer,bis sie nicht widerstandsfähiger gegendas Umweltgift waren als ihre Nachbarn ausder nicht verunreinigten Bucht. Die Fähigkeitvon Organismen, relativ schnell eine Resistenzgegen Umweltgifte zu entwickeln, sei langebekannt und gut dokumentiert, schreiben dieForscher. Diese Studie zeige jedoch, dass auchder umgekehrte Prozess, also das Verschwindeneiner erworbenen Eigenschaft und damit dieWiederherstellung der ursprünglichen Reaktionen,innerhalb von ein paar Generationen stattfindenkönne. Ein solcher Verlust einer Resistenzkönne möglicherweise als natürlicherIndikator für eine Verbesserung von Umweltbedingungendienen.Quelle: PNAS (Online-Vorabveröffentlichungvom 4. August)Genetisch verändertePflanzen sollen mehrVitamin E liefernEin Mangel an Vitamin E soll sich künftigdurch den Verzehr bestimmter Getreidesortenbeheben lassen. Amerikanische Wissen-GenomXPress 2/03

39 Science Digestschaftler haben genetisch veränderte Pflanzenentwickelt, die vermehrt so genannte Tocotrienoleproduzieren – die Form von Vitamin E, diein Getreide vorliegt. Edgar Cahoon vomDonald-Danforth-Zentrum für Pflanzenkundein Saint Louis (USA) und seine Kollegen konntenein Enzym namens HGGT isolieren, das entscheidendan der Synthese der Tocotrienolebeteiligt ist. Die Forscher brachten das dazugehörigeHGGT-Gen in das Erbgut des WaldundWiesenkrautes Ackerschmalwand ein. DiePflanze produzierte danach erheblich mehrHGGT und damit 10- bis 15mal mehr VitaminE. Getreidesamen enthielten sechsmal mehrVitamin E, nachdem die entsprechenden Pflanzengenetisch verändert worden waren. Dasfettlösliche Vitamin E wirkt im Körper als Antioxidansund schützt die Zellmembranen. EinMangel an dem Vitamin kann unter anderem zuHerzerkrankungen führen. Getreidesamen mitmehr Vitamin E könnten einem derartigenMangel entgegenwirken. Auch auf pflanzlicheÖle – hergestellt aus den Samen genetisch veränderterPflanzen – hoffen die Forscher. DaVitamin E auch im Öl antioxidativ wirkt, könnteeine erhöhte Vitaminmenge die Lagerfähigkeitund Hitzebeständigkeit der Öle deutlichverbessern.Quelle: Nature Biotechnology (OnlineDOI:10.1038/nbt853) 04.08.2003Ein Protein machtalte Mäuse dümmerEin Eiweiß im Gehirn von Mäusen, dasNervenimpulse weiterleitet, ist mitverantwortlichfür das Nachlassen von Lernfähigkeit undGedächtnis im Alter. Wird seine Konzentrationim Gehirn der Mäuse herabgesetzt, können siegenauso schnell Zusammenhänge erfassen undbehalten wie ihre jüngeren Artgenossen.Mäuse sind auch nur Menschen:Auch bei ihnenlassen im Alter Lernleistung und Gedächtnisnach. So können sich jüngere Mäuse einen Zusammenhangzwischen einem Ton und einemspäter erfolgenden unangenehmen Erlebnisdeutlich besser merken als ihre betagteren Artgenossen.Auch das Gehirn der älteren Nagerist lange nicht mehr so anpassungsfähig wiedas der jüngeren Tiere. Göttinger Wissenschaftlerhaben bei der Suche nach den biologischenGründen dafür einen der Übeltäter aufspürenund dingfest machen können: Thomas Blankund seine Kollegen vom Max-Planck-Institut fürexperimentelle Medizin entdeckten, dass imGehirn der älteren Mäuse ein bestimmtes Eiweißmolekülsehr viel häufiger zu finden warals bei den jüngeren Tieren. Verhinderten dieForscher die vermehrte Bildung dieses Proteins,blieb die Lernfähigkeit der Mäuse bis ins hoheAlter erhalten. Eigentlich gehen die Wissenschaftlerdavon aus, dass für alle Alterungsprozesseeine Vielzahl von Genen verantwortlichist. Die Entdeckung des klaren Zusammenhangeszwischen einem einzelnen Protein und demNachlassen von Lern- und Gedächtnisleistungermögliche aber neue Ansätze für medikamentöseTherapien, sagt Thomas Blank. Gelänge es,die Vermehrung des Proteins durch Medikamentezu unterdrücken, könnten altersbedingteGedächtnisdefizite sehr wirksam bekämpftwerden. Allerdings müsse der Zusammenhangim Menschen noch bestätigt werden.Quelle: Nature Neuroscience (OnlineDOI:10.1038/nn1101) 04.08. 2003Gentest soll Wirksamkeitvon Medikamenten beiBrustkrebs vorhersagenEin Gentest könnte in Zukunft Ärztenhelfen, die medikamentöse Behandlung vonBrustkrebspatientinnen effizienter zu machen.Ein so genanntes Genprofil könnte den Medizinernbereits vor dem Beginn der Behandlungzeigen, ob eine bestimmte Chemotherapie beieiner Patientin wirkt oder nicht. Für Frauen mitBrustkrebs ist eine Chemotherapie nach derEntfernung des eigentlichen Tumors überlebenswichtig.Bei einigen Patientinnen schlagenjedoch die gebräuchlichen Medikamente nichtan, und sie müssen dann mehrere langwierigeBehandlungszyklen über sich ergehen lassen.Die Forscher um Jenny Chang vom Baylor Collegefür Medizin in Houston könnten nun eineMöglichkeit gefunden haben, diese Resistenzvorherzusagen. Sie fanden einen Zusammenhangzwischen der Widerstandsfähigkeit vonTumoren gegen ein bestimmtes Medikamentund der Aktivität einiger Gene im Tumorgewebe.Die Mediziner entnahmen bei 24 BrustkrebspatientinnenGewebeproben aus den Tumoren.Daraus erstellten sie genetische Profile,die zeigten, welche Genabschnitte dort aktivund welche ausgeschaltet waren. Beim Vergleichdieser Genprofile fanden die Forscherdeutliche Unterschiede: Bei Frauen, denen dieBehandlung mit einem gebräuchlichen Medikamentzur Chemotherapie nicht geholfen hatte,waren völlig andere Gene aktiv als bei solchen,die erfolgreich therapiert worden waren. Solltesich dieser Zusammenhang in weiteren Studienbestätigen, stehe der Entwicklung eines Gentestsnichts mehr im Wege, schreiben die Wissenschaftler.Ein Arzt könnte dann anhand desGenprofils für jede Patientin eine individuelleTherapie entwickeln und so erfolglose Behandlungenvermeiden.Quelle: The Lancet; Bd. 362, S. 362Proteinschutz vordegenerativer Hirnerkrankung?Ein Protein kann möglicherweise dieEntstehung einiger degenerativer Hirnleidenwie der Alzheimer-Krankheit verhindern. Eineaktuelle Veröffentlichung zeigt, wie alterndeMäuse, denen das Pin1-Gen fehlt, einige klassischeMerkmale degenerativer Hirnerkrankungenentwickeln. Vielleicht könnte das Genproduktdie Basis zukünftiger Therapieansätzewerden.Kun Ping Lu und Kollegen von der HarvardMedical School, USA, untersuchten das Verhaltenund die Gehirne von Pin1-Mangelmutanten.Als diese Mäuse älter wurden, traten beiihnen Koordinations- und Gleichgewichtsstörungenauf. Anomale Proteinknäuel fandensich in empfindlichen Hirnzellen, und im Laufeder Zeit starben Neuronen ab.Die Gehirne von Patienten mit Alzheimer-Krankheit, Down-Syndrom oder Morbus Pickweisen ähnliche Merkmale auf. Somit könntensich die Pin1-Mangelmutanten als wertvollesInstrument für die Erforschung dieser Erkrankungenerweisen. Es handelt sich zudem umdas erste Tierversuchsmodell für die Alzheimer-Krankheit, bei der Proteinknäuel infolge desAusschaltens eines Gens erzeugt wurden. Inanderen etablierten Maus-Modelle wird diesdagegen durch Konzentrationserhöhungenunterschiedlicher anomaler Proteine erreicht.Quelle: Nature; 31.07. 2003 S. 556-561Futter schwangerer Mäusebeeinflusst Fellfarbe desNachwuchsesNahrungsergänzungsmittel wie Folsäurekönnen möglicherweise die Erbsubstanzungeborener Kinder verändern. Das legen Versuchean Mäusen nahe:Amerikanische Wissenschaftlerbeeinflussten die Fellfarbe neugeborenerMäuse, indem sie die Nahrung der Mütterwährend der Schwangerschaft umstellten.Verantwortlich dafür sind bestimmte im Futterenthaltene Stoffe, die Gene in den ungeborenenMäusen abschalten. Nahrungszusätze wieVitamin B12, Folsäure, Cholin und Betain werdenvor allem schwangeren Frauen oft zurErgänzung ihrer Ernährung empfohlen. Welcheweitreichenden Folgen solche Zusätze für die

Science Digest 40ungeborenen Kinder haben können, konntenRob Waterland und Randy Jirtle vom DukeComprehensive Cancer Center in Durham ineiner Studie an Mäusen eindrucksvoll belegen:Wurden trächtige Tiere mit ihrer normalen Kostgefüttert, war das Fell der Mäusekinder gelblich.Bekamen die Mütter dagegen zusätzlichdie Nahrungsergänzung, hatten ihre Nachkommenhauptsächlich braunes Fell. Die Forscherwollten diesem Phänomen auf den Grundgehen und überprüften die Erbsubstanz desNachwuchses. Sie konnten keinen Unterschiedin der Abfolge der DNA-Bausteine feststellen,der die unterschiedlichen Fellfarben erklärthätte. Die Forscher fanden aber eine andereVeränderung der Erbsubstanz: An die DNA derMäuse, deren Mütter mit den Vitaminen behandeltworden waren, hatten sich so genannteMethylgruppen angelagert. Diese chemischenSchaltermoleküle blockierten das für die Fellfarbezuständige Gen und veränderten so dasAussehen der Mäusekinder. Obwohl eine solcheVeränderung nicht die Buchstabenabfolgedes genetischen Codes ändert, kann sie weitreichendeFolgen haben, erklären die Forscher.Die Anhängsel führen dazu, dass Gene nichtmehr abgelesen werden können. Das verändertden Stoffwechsel der Zelle, die damit bestimmteEiweiße in geringerer Menge oder gar nichtmehr produziert. Da die Schaltergruppenwährend eines frühen Stadiums in der Embryonalentwicklungangebaut wurden, sind dieseFolgen permanent und können sogar vererbtwerden. Die Studie habe zum ersten Mal eindeutiggezeigt, wie Nahrungsmittel die Anlagerungsolcher Methylgruppen verändern unddamit die Nachkommen beeinflussen können,schreiben die Wissenschaftler. Das Anlagernvon Methylgruppen ist nicht auf einen bestimmtenBereich der Erbsubstanz beschränkt.Daher könnten solche Nahrungsmittelzusätzedurch den Anbau von Schaltermolekülen aufder einen Seite positive Auswirkungen haben.Möglicherweise legen sie aber auch lebenswichtigeGenabschnitte still und verursachendamit Krankheiten wie Krebs, Diabetes oderAutismus, warnen die Forscher.Quelle: Molecular and Cellular Biology;Bd. 23, S. 5293Möglicher neuerTherapieansatz fürChorea Huntington entdecktEin internationales Forscherteam hatdie bislang unbekannte Funktion eines an derHuntington-Krankheit beteiligten Proteins aufgeklärt.Dessen Kontrollfunktion innerhalb vonNervenzellen wird durch ein mutiertes Eiweißgestört und führt zum Absterben der Neuronen.Die Entdeckung könnte einen neuen Ansatzpunktfür künftige Therapien bieten. Die Huntington-Krankheit,auch als Chorea Huntingtonbekannt, ist eine vererbbare Nervenkrankheit.In ihrem Verlauf kommt es zu typischen unkontrolliertenBewegungen und zu Wesensveränderungenbis hin zur Demenz. Der Erkrankungliegt eine Verlängerung eines Gens zugrunde,das für die Produktion so genannter Huntingtin-Eiweißmolekülezuständig ist. Bislang warungeklärt, wie genau mutierte Huntingtin-Proteineam Tod von Nervenzellen beteiligt sind.Die Forscher um Elena Cattaneo von der Universitätin Mailand fanden nun heraus, dasssich das Huntingtin-Protein normalerweise anein weiteres Eiweiß bindet und dieses dadurchkontrolliert. Fehlt das Huntingtin-Protein oderist es verändert, wandert das ungebundeneProtein in den Zellkern und blockiert dort eineAnzahl von Genen. So können bestimmte Stoffe,die für das Überleben von Nervenzellen notwendigsind, nicht gebildet werden, und dieNeuronen gehen zugrunde. Bisher können Therapiennur die Symptome der meist tödlichendenden Krankheit behandeln. In Deutschlandleiden etwa 6.000 Patienten an der auchVeitstanz genannten Erkrankung. Die Aufklärungder Wirkungsweise des von dem Huntington-Eiweißgebundenen Proteins könnteeinen neuen Ansatzpunkt für Medikamente zurBehandlung der Krankheit darstellen.Quelle: Nature Genetics (Online Veröffentlichung)DOI: 10.1038/ng1219Protein für diekardiovaskuläreEntwicklung entdecktDank eines bestimmten Schlüsselproteinsentwickelt sich das kardiovaskuläre Systemregelrecht. Die Expression von WAVE2 istfür das normale Wachstum von Blutgefäßen desHerzens im Rahmen der Individualentwicklungvon entscheidender Bedeutung.Tadaomi Takenawa und seine Kollegen von derTokyo University in Japan schufen Mäuse, denendas WAVE2-Gen fehlte. Die Embryos starbenim Alter von zehn Tagen an Blutungen. Einegenauere Untersuchung ergab, dass die dasGefäß auskleidenden Endothelzellen wenigerverzweigten und aussprossten als normale Zellen.Von WAVE2 weiß man, dass es an der Migrationvon Zellen beteiligt ist, einem Vorgang,der für eine Reihe grundlegender biologischerProzesse von Bedeutung ist - beispielsweise fürdie Wanderung von Immunzellen, die Metastasierungvon Krebszellen und die Bildung vonOrganen. Die Autoren entdeckten außerdem,dass die Zellen der genmanipulierten Mäuseunfähig waren, Lamellipodien auszubilden –kleine Membranausläufer, die den Zellen eineFortbewegung erlauben. Diese Ergebnisse weisendarauf hin, dass die Zellen WAVE2 für ihreFortbewegung beziehungsweise Motilität brauchenund dass ein Mangel an diesem funktionalenProtein die Angiogenese bei lebendenTieren beeinträchtigt.Quelle: Nature 24. Juli 2003: S. 452-456Einzeller gehen nichtauf weite ReisenMikroben bleiben ihrer Heimat unerwartettreu.Wissenschaftler gingen bislang davonaus, dass geographische Barrieren für dieAusbreitung von Kleinstlebewesen keine Rollespielen. Doch nun fanden amerikanische Biologengroße Unterschiede zwischen den Bewohnernheißer Quellen aus verschiedenen Regionen.Die Entdeckung stellt die bisherige Theorieuneingeschränkter weltweiter Verbreitungvon Mikroben in Frage. Über die Ergebnisseihrer Studie berichten die Forscher im FachmagazinScience (Online-Vorabveröffentlichung,Scienceexpress vom 24. Juli). Unter Mikrobiologengilt die weithin akzeptierte Theorie, dassalle Kleinstlebewesen prinzipiell überall vorkommen– allerdings überstehen nur jeweilseinige Arten die Umweltbedingungen einesbestimmten Gebietes. Die Ökologie einer Regionwürde demnach das räumliche Verteilungsmusterder Arten vorgeben. Dieser Annahmewidersprechen die Ergebnisse der Biologen umRachel Whitaker von der Universität von Kalifornienin Berkeley. Die Forscher verglichen dasErbgut bestimmter Mikrobenarten aus heißenschwefelhaltigen Quellen in Ostrussland, denUSA und Island miteinander. Dabei fanden siemerkliche Unterschiede zwischen den verschiedenenPopulationen, die zwar unter sehr ähnlichenUmweltbedingungen lebten jedoch aufunterschiedlichen Kontinenten. Offenbar warjede Gruppe dieser so genannten Sulfolobus-Arten in ihrem Heimatgebiet geblieben, so dassmit der Zeit örtliche Erbgutvariationen auftraten.Demnach bestimmt nicht die Ökologieeiner Region, sondern die räumliche Distanz,wie nahe einzelne Mikrobenarten miteinanderverwandt sind. Die geringe Ausbreitung derSulfolobus-Arten könnte entweder auf die starkeSpezialisierung dieser Archaea zurückzu-GenomXPress 3/03

41 Science Digestführen sein, oder auf die Unfähigkeit von Immigranten,sich in bereits bestehende Lebensgemeinschafteneinzugliedern. Die Forscher vermuten,dass die gefundene räumliche Isolierungauch bei einer Reihe anderer spezialisierterEinzeller auftreten könnte. Falls dies zutrifft,könnte die Vielfalt der Mikroben weitaus größersein, als bisherige Schätzungen annehmenlassen.Quelle: BdW (Online) 26.07.2003Auf Knopfdruck: WinzigesBiochip-Labor hält Proteinefest und gibt sie wieder abIm boomenden Markt der Gensequenzierung,Wirkstoffsuche und Bioanalysen übernehmenschon heute vielseitige Biochips zahlreicheAufgaben und sind aus den Laborenkaum mehr wegzudenken. Amerikanische Wissenschaftlerentwickelten nun eine neue Klassedieser Minilabore im Chipformat. Aus kleinstenFlüssigkeitsmengen kann die Oberfläche desChips Proteine gezielt festhalten und ohne chemischeVeränderungen auf Wunsch wieder freisetzen.Damit könne nach Aussage der Forscher,molekularbiologische Arbeitsschritteweiter optimiert und beschleunigt werden."Das aktive Element in unserem Aufbau ist einvier Nanometer dünner Polymerfilm, der thermischzwischen einem wasseranziehenden,konservierenden und einem wasserabstoßenden,Protein bindenden Zustand hin und hergeschaltet werden kann", beschreiben DaleHuber und seine Kollegen vom Sandia NationalLaboratory in Albuquerque das Prinzip ihresBiochips. Damit sollen schnellere und zuverlässigeBluttests oder Erbgut-Sequenzierungenmöglich werden. Die hauchdünne Kunststoffschichtliegt dabei auf einem engmaschigenNetzwerk aus Gold oder Platindrähten auf.Quillt der Polymerfilm bei Raumtemperatur auf,können keine Proteine an der Oberflächeandocken. Wird der Kunststofffilm dagegenüber die feinen Metalldrähte auf rund 35 GradCelsius erwärmt, löst sich der Kunststoff. Dasgespeicherte Wasser tritt aus, und die Eiweißmolekülekönnen je nach Andockstelle an derOberfläche festmachen. Umgekehrt reicht wiedereine lokal begrenzte Abkühlung auf Raumtemperatur,um die Proteine chemisch unverändertwieder freizusetzen. In ersten Versuchenkonnten die Forscher innerhalb einer Sekundeden Polymerfilm aufwärmen und abkühlen undso in der gleichen Zeitspanne Proteinmolekülegezielt festhalten oder freisetzen. Mit einemganzen Netzwerk solcher einzeln heizbarenAndockstellen ließen sich auch komplexe Analysenwie die Antikörpersuche in Blutprobenmit nur einem Biochip in extrem kurzer Zeitdurchführen. Im Idealfall wäre dieser Biochipnach einer Analyse wieder zu verwerten. DieForscher müssten dazu sicher stellen können,dass alle Fremdsubstanzen durch das Aufquellendes Polymerfilms wieder entfernt werdenkonnten.Quelle: Science, Vol. 301, S. 352Erbgut eines krebserregendenBakteriums entschlüsseltWürzburger Wissenschaftler haben mitUS-Kollegen und in Kooperation mit Biotechnologie-Firmendas komplette Erbgut deskrebserregenden Bakteriums Helicobacter hepaticusentschlüsselt. Die Publikation, in der siedie Analyse der Genomsequenz vorstellen,erschien in PNAS (Proc Natl Acad Sci U S A.2003 Jun 24;100(13):7901-6).Das untersuchte Bakterium ruft bei Mäusen Leberentzündungenund Leberkrebs hervor. "Dajetzt sowohl sein Erbgut als auch das der Mausvollständig bekannt sind, können wir nun systematischdie Ursachen für die krebsauslösendenFähigkeiten des Erregers untersuchen", sagt derWürzburger Wissenschaftler Prof. Dr. SebastianSuerbaum, der das Projekt geleitet hat.Diese Forschungen sind auch darum vonBedeutung, weil das Bakterium sehr eng mitdem "Magenteufel" Helicobacter pylori verwandtist, dem zweithäufigsten Krankheitserregerbeim Menschen: Eine Infektion mit ihmerhöht das Risiko, an Magenkrebs zu erkranken.Durch den Vergleich der beiden Bakterienlässt sich der "Magenteufel" möglicherweisebesser durchschauen. Im Erbgut des Bakteriums,das die Mäuse befällt, haben die Forscheraußerdem eine neue Pathogenitätsinsel entdeckt.Darunter verstehen sie eine Gruppierungvon Genen, die wahrscheinlich an der Krankheitsentstehungmitwirken.Quelle: idw 23. 6. 2003Die Geschichte vomdoppelschwänzigen FischEin entwicklungsbiologisch manipulierterFisch mit zwei Schwänzen dient Forschernzum Verständnis, wie dieser Fortsatz im Laufder normalen Entwicklung entsteht.Alle Wirbeltiere bilden in ihrer Embryonalphaseeinen Schwanz aus, der sich jedoch oft bis zumErreichen des Erwachsenenalters zurückentwickelthat. Bernard Thisse von der UniversitéLouis Pasteur in Frankreich und seine Kollegenberichten über eine Zellgruppe im embryonalenZebrafisch, die als Organisationszentrum fürdie Schwanzentwicklung fungiert. Werden dieZellen in Empfänger-Embryos implantiert, bildendiese einen zweiten Schwanz. Dies erinnertsehr an das Organisationszentrum, welches1924 von dem Nobelpreisträger Hans Spemannbeschrieben wurde. Beteiligt sind Gene dreierSignalübertragungswege, die bekanntermaßenwährend der Embryonalentwicklung aktiv sind.Es handelt sich um Wachstumsfaktoren aus denWnt-, BMP- und Nodal-Familien. Wenn manEiweiße einer dieser Protein-Gruppen verändert,sind danach keine entwicklungsbeeinflussendenFunktionen mehr nachweisbar. Stimuliertdagegen die Kombination aller drei FaktorenGewebezellen, so resultiert man eine Aktivität,die der des eigentlichen Spemann-Organisatorsfür die Schwanzentwicklung ähnelt:Das umliegende Gewebe wird veranlasst, einenSchwanz auszubilden. "Die weiter reichendeBedeutung dieser Ergebnisse besteht darin,dass die Autoren hiermit bestehende Modellefür regionalspezifische Organisationszentrenvervollständigen können, in denen Wnts, BMPsund Nodals keine Unbekannten sind", kommentiertChristof Niehrs vom Deutschen Krebsforschungszentrumin Heidelberg in einembegleitenden News-and-Views-Artikel.Quelle: Nature 24. Juli 2003: S. 448-452Schnelltest verrätMukoviszidose-Risiko fürungeborene KinderPaare mit Kinderwunsch können baldin einem Schnelltest das Mukoviszidoserisikofür ihren Nachwuchs bestimmen. Eine amerikanischeFirma stellte auf dem Treffen der amerikanischenGesellschaft für klinische Chemie inPhiladelphia (USA) einen solchen Schnelltestvor. Er kann die 31 häufigsten genetischen Veränderungen,die zu der schweren Krankheitführen können, gleichzeitig aufspüren. Etwafünf Prozent aller Europäer sind unwissentlichTräger von Mukoviszidose. Sie besitzen einenDefekt in einem bestimmten Gen, der bei ihnenselber keine Symptome hervorruft. Sind jedochbeide Elternteile Träger des gleichen Defektes,erkranken ihre Kinder mit einer Wahrscheinlichkeitvon 25 Prozent an Mukoviszidose. Bishersind jedoch über tausend verschiedener solcherDefekte der Erbsubstanz bekannt, was esden Medizinern sehr erschwerte, die Träger desdefekten Gens zu warnen. Der Test des amerikanischenUnternehmens Ambion Diagnosticskann 31 der häufigsten Veränderungen in

Science Digest 42einem Durchgang identifizieren. Die Hauptdarstellerdes Verfahrens sind kleine bunte Kügelchen,an deren Oberfläche bestimmte DNA-Stücke befestigt sind. Werden diese Kügelchenmit DNA des Patienten in Kontakt gebracht,bleiben nur dann DNA-Stückchen der Testpersonan der Oberfläche kleben, wenn sie die entsprechendeVeränderung aufweisen. Ein Lasermacht schließlich innerhalb von 15 Sekundensichtbar, welcher Defekt vorliegt. Ob der neueTest die Entscheidung eines Paares für odergegen Kinder beeinflussen wird, bleibt abzuwarten,da Mukoviszidose bis heute nicht heilbarist. Gängige Behandlungsmethoden könnenbei bestimmten Symptomen zwar eineerhebliche Erleichterung für den Patienten bedeuten.Das durchschnittlich erreichte Lebensalterliegt mit etwas über 40 Jahren trotzdemimmer noch weit unter dem des Bevölkerungsdurchschnitts.Quelle: BdW (Online) 22.07.2003Gen macht anfälligfür DepressionenDie Form eines bestimmten Gens entscheidetdarüber, wie anfällig Menschen fürDepressionen nach einem Schicksalsschlag sind.Diesen Zusammenhang fand ein internationalesForscherteam in einer groß angelegten Studie.Über ihre Ergebnisse berichten die Wissenschaftleraus den USA, Großbritannien und Neuseeland.Todesfälle, Arbeitslosigkeit, finanzielleProbleme, Krankheit, Missbrauch oder das Scheiternlangjähriger Beziehungen lösen bei manchenMenschen Depressionen aus. Andere hingegenwerden gut mit solchen Krisensituationenfertig. Diese unterschiedlichen Reaktionen sindzumindest teilweise genetisch bedingt, sagendie Studienleiter Terrie Moffat von der Universitätvon Wisconsin in Madison und AvshalomCaspi vom King´s College in London. Ein Schlüsselelementscheint hierbei ein Gen zu sein, dasfür die Verteilung des Glückshormons Serotoninim Gehirn zuständig ist. Dieses Gen kommt ineiner kurzen und einer langen Variante vor. DieKombination dieser Formen im menschlichenErbgut scheint die Neigung zu Depressionen zubestimmen: Die Forscher fanden bei fast derHälfte der Probanden, bei denen nach schwerenSchicksalsschlägen Depressionen diagnostiziertwurden, zwei Kopien der kurzen Genform,während nur 17 Prozent der depressiven Patientenzwei lange Kopien besaßen. Warum die Probandenmit der kurzen Form des Gens sovielanfälliger für Depressionen sind, können dieWissenschaftler jedoch noch nicht genau sagen.Die Vorhersage des Auftretens von Depressionennach Schicksalsschlägen auf Grund der Genvariantesei ebenso zuverlässig wie das Einschätzender Wahrscheinlichkeit für Knochenbrüche nachder Bestimmung der Knochendichte, behauptendie Wissenschaftler. Einschränkend bestätigensie jedoch, dass zur Verwertung ihrer Ergebnissein einer Therapie weitere Studien notwendigsind.Quelle: Science (Bd. 301, S. 386).Minilabor auf Biochipvereint ArbeitsschritteSammeln, auswählen und vervielfältigen:Diese Arbeitsschritte gehören zum Alltagin Biolaboren, um DNA-Abschnitte von Krankheitserregernoder Proben von Versuchstierenund Patienten zu analysieren. AmerikanischeForscher haben nun einen Biochip entwickelt,auf dem diese Vorgänge gebündelt und einfachdurchzuführen sind. Dieses leistungsfähigeMinilabor präsentieren sie auf einer Fachtagungder "American Society for Microbiology"in New York. "Man kann diesen Chip an irgendjemandengeben, der keine labortechnischeErfahrung hat, und er kann damit arbeiten",betont Nathan Cady, Mikrobiologe von der CornellUniversity, den Vorteil des kleinen Biochips.Besonders für medizinische Einsätze in Gebieten,in denen kein gut ausgestattetes Labor zurVerfügung steht, verspricht dieser Biochip guteAnalysemöglichkeiten. Zwei Bereiche passenbisher auf das rund zwei mal vier Zentimetermessende Minilabor. Im ersten werden dieDNA-Abschnitte aus einer Probe gesammeltund direkt für die weitere Behandlung vorbereitet.Erst nach dieser automatischen Aufbreitung,für die bisher ein separater Arbeitsschrittim Labor nötig gewesen war, können die ausgewähltenErgbut-Sequenzen im zweiten Bereichden Chips über eine so genannte PCR(Polymerase Chain Reaction) vervielfältigt werden.PCRs bilden den Schlüssel für eine Vielzahlvon Untersuchungen in der Mikrobiologie. Soentwickelten beispielsweise Hamburger Mikrobiologenvom Bernhard-Nocht Institut für dieIdentifizierung des SARS-Erregers erst eine passendePCR. Aufbauend auf ihren Ergebnissenwollen die Cornell-Forscher nun sogar einendritten Arbeitsschritt auf dem Biochip integrieren.In diesem sollen zugeführte Farbstoffe zueiner Fluoreszenz von Proben führen, um direktdie Gegenwart bestimmer Erbgutstränge anzeigenzu können. Abstriche von Patienten oderBlutproben könnten so sehr viel schneller alsheute auf bestimmte Krankheitserreger untersuchtwerden. Doch wie das Beispiel SARSzeigt, muss eine PCR für bisher unbekannteErreger erst angepasst werden. Die Leistungder Hamburger Forscher lag genau in der Entdeckungdes so genannten Primers für einePCR. "Wir können mit unserem Chip gut jedenOrganismus detektieren, sobald wir den passendenPrimer dafür haben", sagt daher auchNathan Cady.Quelle: BdW (Online) 10.07.2003Grundlage für neueMalaria- und Tuberkulose-MedikamenteWissenschaftlern der Technischen UniversitätMünchen ist es gemeinsam mit Forschernaus Dundee (UK) und Grenoble (Frankreich)erstmals gelungen, die räumliche Struktureines Proteins aufzuklären, welches als einso genanntes Key-Target für die Entwicklungvon neuartigen Medikamenten zur Behandlungbakterieller Infektionen wie Malaria und Tuberkuloseangesehen wird. Es handelt sich um dasfür Mikroorganismen essentielle Enzym CDP-ME-Kinase, das bei Menschen und Tieren nichtvorkommt. Das Risiko von Nebenwirkungen beiMedikamenten, die darauf abzielen, diesesEnzym zu hemmen, ist deswegen herabgesetzt.Moderne Methoden wie Genomik und Proteomikerlauben es, neue therapeutische Zielmolekülezu identifizieren, an denen Medikamenteangreifen könnten. Ein solches Target ist dasEnzym CDP-ME-Kinase. Es hilft Bakterien undParasiten dabei, viele der Schlüssel-Bausteinezu bilden, die für ihr Wachstum und ihre Vermehrungnotwendig sind. Eine Substanz, diediese Kinase in ihrer Funktion einschränkt,würde einen Krankheitserreger, der diesesEnzym besitzt, vergiften und abtöten können.Beim modernen Wirkstoff-Design werden dazuzunächst am Computer Moleküle generiert undgetestet, bevor sie wirklich chemisch hergestelltwerden. Für ein erfolgreiches Computer-Design ist Voraussetzung, dass die räumlicheStruktur des Zielmoleküls (des Enzyms)bekannt ist. Bei der CDP-ME-Kinase ist dies nunmit Hilfe biochemischer Methoden und derRöntgenkristallographie erstmals gelungen.Wissenschaftlern vom Lehrstuhl für OrganischeChemie und Biochemie (Prof. Bacher) der TUMünchen in Garching haben ihre Ergebnissegemeinsam mit europäischen Kollegen in ProcNatl Acad Sci U S A. 2003 Aug 5;100(16):9173-8 veröffentlicht.Quelle: idw 25. 8. 2002GenomXPress 3/03

43 Science DigestSauerstoffreiche Luft löstevor 300 Millionen Jahreneinen Innovationsschub ausVor 300 Millionen Jahren wuchsen Tausendfüsslerauf Meterlänge, die ersten Insektenerhoben sich in die Lüfte und die Lebewesenerfanden vermutlich viele Tricks gegen dasAltern. Diesen Innovationsschub der Natur imErdzeitalter Karbon ermöglichte die besonders"gute" Luft mit ihrem eineinhalb mal höherenSauerstoffgehalt als heute, wie Forscher inimmer neuen Untersuchungen zeigen. Libellenmit 70 Zentimetern Spannweite, meterlangeTausendfüssler und Spinnen mit armlangenBeinen: Was nach einem billigen Horrorfilmklingt, kreuchte und fleuchte vor 300 MillionenJahren tatsächlich durch Wälder von 50 Meterhohem Bärlapp. Forscher bezeichnen diese Auswüchseim Erdzeitalter Karbon schlicht alsGigantismus. Dessen Ursachen sind nochimmer ein Rätsel. Ein zentraler Faktor scheintjedoch die Sauerstoffkonzentration der Atmosphäregewesen zu sein, wie sich seit einigenJahren in vielen Untersuchungen immer deutlicherabzeichnet. Über Jahrmillionen lag damalsder Sauerstoffgehalt der Luft bei bis zu 35 Prozent.Heute sind es demgegenüber nur noch 21Prozent. Die sauerstoffschwere Luft im Karbonentdeckte Robert Berner von der Yale-Universitätin New Haven bereits vor 15 Jahren. Vieleseiner Fachkollegen wollten das damals nichtglauben, da der Sauerstoffgehalt in der Luftnormalerweise von natürlichen Zyklen eng kontrolliertwird. Mittlerweile haben jedoch mehrereunabhängige Untersuchungen an Fossilien,Gesteinen und von eingeschlossener Urluftdie These erhärtet. Damit fällt die hohe Sauerstoffkonzentrationzeitlich genau mit dem Auftretendes Gigantismus zusammen. In den folgendenErdzeitaltern Perm und Trias ging derSauerstoffgehalt wieder zurück. Auch diegigantischen Insekten verschwanden damalsund erlebten erst in der Kreidezeit vor rund 100Millionen Jahren mit einem erneuten Anstiegdes Sauerstoffgehalts eine Renaissance, wieRobert Dudley von der Universität Texas in Austinin einem Übersichtsartikel schreibt. Dieserzeitliche Zusammenhang ist für Forscher bislangder stärkste Hinweis, dass der hohe Sauerstoffgehaltden Gigantismus gefördert hat.Von den zugrundeliegenden Mechanismenhaben Wissenschaftler jedoch nur eine vageVorstellung. Dudley richtet sein Augenmerk vorallem auf die Tracheen von Insekten: Über dieseAtmungsorgane gelangt bei einer Sauerstoffkonzentrationvon 35 Prozent rund zwei Drittelmehr Sauerstoff in den Körper als bei heutigerLuftzusammensetzung. Damit stand den Insektenim Karbon mehr Energie zur Verfügung.Insekten konnten so laut Dudley prinzipiellgrößere Körper entwickeln. Diese Evolutionzum Gigantismus möchte der Forscher nun imLabor nachvollziehen. Dazu hält er Fruchtfliegenin einer künstlichen Atmosphäre mit überhöhtenSauerstoffwerten. Bereits nach fünfGenerationen wurden die Tiere im Durchschnittum 15 Prozent schwerer. "Wir mussten die Sauerstoffkonzentrationlangsam anheben",berichtete Dudley in einem Interview mit demWissenschaftsmagazin "New Scientist". Setzeman Fruchtfliegen dagegen direkt in eineAtmosphäre mit 35 Prozent Sauerstoff, hinderedas deren Wachstum eher. Dass Insekten insauerstoffreicher Luft auch mehr leisten, konntendagegen die Biologen Jon Harrison von derStaatsuniversität Arizona und John Lighton vonder Universität Nevada zeigen. Gerade Libellenfliegen in stark sauerstoffhaltiger Luft besondersausdauernd, fanden die Forscher. DieResultate bringen auch Licht in ein weiteresRätsel der Erdgeschichte: Während der hohenSauerstoffkonzentrationen im Karbon begannendie ersten Insekten zu fliegen. In der Kreidezeit,der zweiten Sauerstoff-Hochphase,erhoben sich dagegen Vögel und Fledermäusein die Lüfte. Ein hoher Sauerstoffgehalt scheintdemnach die Entwicklung des Fluges erleichtertzu haben. Für die Evolution des Fliegens mindestensso wichtig dürfte jedoch die Luftdichtegewesen sein. Diese schwankt mit dem Sauerstoffgehaltund war also im Karbon und in derKreidezeit besonders hoch. Bei den damalshohen Luftdichten war das Fliegen energetischgünstiger als in dünner Luft. Das fand Dudleybei Untersuchungen von fliegenden Tieren ineiner künstlichen Luft mit geringem Druck heraus,in der er den Luftstickstoff gegen Heliumvertauscht hatte. Das Studium der sauerstoffreichenEpochen könnte neben der Ursache fürden Gigantismus und das Fliegen auch Einsichtenin das Altern bringen. Heute gelten sogenannte Sauerstoff-Radikale, die beim Atmenin Körperzellen entstehen können, als eine derwichtigsten Triebkräfte für das Altern. Beieinem Sauerstoffgehalt von 35 Prozent müsstendiese aggressiven Moleküle besondershäufig aufgetreten sein. Die biochemischenTricks, mit denen Tiere und Pflanzen in den Erdzeitalterndas Sauerstoff-Bombardement ausgehaltenhatten, könnten in Zukunft Jungbrunnenermöglichen.Quelle: BdW (Online) 27.06.2003Neue Art durchSex-Verzicht?Weibchen, die den Verführungen liebeshungrigerMännchen widerstehen, lösenvielleicht die Entwicklung neuer Spezies aus.Bei Schwingfliegen, zumindest. Der Geschlechterkonfliktist in der Natur weit verbreitet.Männchen möchten ihre Gene verbreiten,indem sie sich mit möglichst vielen Weibchenpaaren. Weibchen ihrerseits können jedoch nureinen begrenzte Anzahl an Nachkommenerzeugen und wählen deshalb ihre Paarungspartnersorgfältig aus. Oliver Y. Martin undDavid J. Hosken von der Universität Zürich legtennun Beweise vor, nach denen der Geschlechterkonflikteine schnelle Evolutionweiblicher Paarungsresistenz vorantreibt. DasTeam entdeckte, dass weibliche Schwingfliegen(Sepsis cynipsea) weniger Eier legen, wenn siegedrängt in großen Gruppen beiderlei Geschlechtsleben. Der Grund hierfür liegt möglicherweisedarin, dass sie viel Zeit mit der Abwehrliebestoller Männchen verbringen. Nach35 Generationen waren die Weibchen auffälligunwillig, sich mit den männlichen Fliegen ihrerGruppe zu paaren – noch weniger häufig aberließen sie sich auf Männchen aus einer anderenPopulation ein. "Diese Art der Paarungsreduktionzwischen Populationen könnte schließlichzu einem völligen Erliegen von Kreuzungenführen. An diesem Punkt wären die beidenGruppen zu voneinander getrennten Artengeworden," meint dazu Tom Tregenza von derUniversity of Leeds in einem News-and-Views-Artikel.Quelle: Nature 26.06.2003 S. 979-982Tomatenpflanzen alsBiofabrikenTomatenpflanzen könnten künftig zuBiofabriken für einen roten Naturfarbstoff werden.Die Pflanze Bixa orellana ist bislang dieeinzige natürliche Quelle für den häufig verwendetenFarbzusatz Bixin. Nun fand ein internationalesForscherteam einen Weg, den Farbstoffkünstlich herzustellen. Sie identifiziertendrei Gene, die in anderen Organismen für dieProduktion des Naturstoffes sorgen könnten.Zunächst untersuchten die Forscher um FlorenceBouvier von der Universität Louis Pasteur inStrassburg den natürlichen Syntheseweg desBixin. Der Farbstoff geht aus dem Pigment Lycopenhervor, das beispielsweise Tomaten ihrerote Farbe verleiht. Drei Gene sind für die enzymatischeUmwandlung von Lycopen in Bixin

Science Digest 44verantwortlich, fanden die Wissenschaftler heraus.Mithilfe der Gene konnten die Forscherbereits E. coli Bakterien dazu bringen, Bixin zuproduzieren. Nun wollen die Forscher die Bixin-Gene auch in Tomatenpflanzen einschleusen.Tomaten eigenen sich besonders gut, da diesevon Natur aus bereits große Mengen des AusgangsstoffesLycopen anhäufen. Der PflanzenfarbstoffBixin wird aus den Samen des Orleanstrauches(Bixa orellana) gewonnen. Er wird zurFarbverbesserung in Nahrungsmitteln oderKosmetika eingesetzt. Das Pigment ist beispielsweisefür den Orangestich von Käse,Mikrowellenpopcorn oder Cremes verantwortlich.Die Pflanze stammt aus Südamerika undwird heute vor allem in Brasilien und auf denPhilippinen angebaut. Bixin ist einer der ältestenvom Menschen genutzten Farbstoffe, denschon die Azteken als Zusatz für ihre Trinkschokoladeverwendeten.Quelle: Science (Bd. 300 S. 2089)27.06.2003Pillenhormone ausKartoffelgift hergestelltAus einem in Kartoffelpflanzen enthaltenenGift lässt sich ein Grundstoff für die Produktionvon Steroidhormonen gewinnen. DieseHormone kommen in erster Linie in Verhütungspillenzum Einsatz. Die von einem niederländischenChemiker entwickelte Methode bietetder Industrie eine preisgünstige Alternativezum teuren Import des benötigten AusgangsstoffesDiosgenin, der aus einer chinesischenIngwerpflanze (Costus speciosus) stammt. Dasberichtet die Niederländische Organisation fürwissenschaftliche Forschung in Den Haag. Dasaus der Kartoffel stammende Solanidin, dasdem Diosgenin in seiner Struktur stark ähnelt,kommt in Pflanzen mit hohem Stärkegehalt vor.In seinen Untersuchungen fand Patrick Vronenvon der Wageningen Universität eine Reaktion,die Solanidin in einen dem Diosgenin verwandtenStoff umwandeln konnte.Aus diesem lassensich dann die Hormone Progesteron und Kortisonherstellen. Progesteron ist eine Vorstufeder Sexualhormone Testosteron und Östradiol.Letzteres wird zusammen mit Gestagenen häufigzur Empfängnisverhütung eingesetzt. DieHerstellung des Diosgenins aus Kartoffelgiftbringt jedoch auch einen entscheidendenNachteil mit sich. Wegen der Giftigkeit des ander Reaktion beteiligten Bromcyanids kann dieMethode nicht in großem Maßstab eingesetztwerden. Der zunehmende Preis für Diosgeninveranlasste Patrick Vronen von der WageningenUniversität nach einem anderen Ausgangsstofffür die Hormonproduktion zu suchen. Chinabesitzt für den Rohstoff eine Monopolstellungauf dem Weltmarkt und die Verfügbarkeit desIngwerextraktes ist begrenzt. Kartoffeln enthaltenin ihren oberirdischen Pflanzenteilenhäufig giftige Alkaloide zur Feindabwehr. Die zuden Ingwerarten gehörende Kostwurz Costusspeciosus enthält sehr viele dieser Bitterstoffe.Sie wird wegen der spiralförmigen Anordnungder Blätter auch als Spiralingwer bezeichnet.Quelle: BdW (Online) 26.06.2003Tourette-Syndrom: Forscherfinden erste genetische UrsacheNiederländische Wissenschaftler habeneinen Gendefekt entdeckt, der mit dem Tourette-Syndromzusammenhängen könnte. DieseErkrankung ist charakterisiert durch so genannteTics, beispielsweise unwillkürliche Muskelzuckungenoder Lautäußerungen. Die Wissenschaftleruntersuchten eine Familie mit dreierkrankten Personen und fanden bei allen diegleiche Genmutation. Ben Oostra von der Erasmus-Universitätin Rotterdam und seine Kollegenkonnten zeigen, dass bei den drei Patientenein Stück ihres Chromosoms 2 an eine bestimmtePosition des Chromosoms 7 gesprungenist. Dadurch wird ein Gen zerstört, das normalerweisedie Arbeit von Nervenzellen kontrolliert.Die Nervenzellen werden hyperaktiv:Sie leiten Reize schneller weiter und könnten sodie für das Tourette-Syndrom typischen Ticsauslösen. Die Wissenschaftler prüfen derzeit,ob diese Mutation auch bei anderen Tourette-Patienten vorhanden ist. Oostra warnt jedochvor übereilten Schlüssen. Wahrscheinlich seienmehrere Genveränderungen für das Tourette-Syndrom verantwortlich. Dennoch ist diese Entdeckungein wichtiger Schritt zur Aufklärungund Behandlung dieser Krankheit, die bishernur in geringem Maße durch Medikamentebeeinflusst werden kann.Quelle: Genomics Bd.82, S.1.Neuguinea war Wiegeder LandwirtschaftDie südostasiatische Insel Neuguineagehörte zu den wenigen Geburtsstätten derLandwirtschaft. Schon vor 10.000 Jahrenbegannen die Menschen dort Pflanzen anzubauen.Das berichten australische Forscher inder Online-Ausgabe des Fachmagazins Science.TimDenham von der Flinders University inAdelaide und seine Kollegen entdeckten ineiner archäologische Fundstätte im Hochlandder Insel Belege dafür, dass vor 7.000 Jahren inNeuguinea schon Bananen und Zuckerrohrangebaut wurden. Die Forscher entdecktenauch Überreste einer Pflanze namens Taro mitessbaren Blättern und stärkehaltigen Wurzeln,die im Hochland unter natürlichen Bedingungennicht wächst. Außerdem wiesen sie nach,dass die Ureinwohner Neuguineas Entwässerungsgräbenbauten. Damit belegen sie eindeutig,dass die Landwirtschaft auf der fruchtbarenInsel unabhängig entstand, bevor Bauernaus anderen Teilen Asiens einwanderten. Bislanggab es dafür keine klaren Beweise, weil dieÜberreste von Pflanzen im sumpfigen Inselinnernschnell verrotten. Da die Landwirtschaft inChina, im Gebiet des "fruchtbaren Halbmonds",zur gleichen Zeit entstand, hattenviele Forscher den Verdacht, dass Einwandererdie Kulturpflanzen auf der Insel einführten. Wiewichtig die Kulturpflanzen für die frühen Bauernwaren, können Denham und seine Kollegennicht sagen. Womöglich dauerte der Übergangvon der ursprünglichen Jäger- und Sammler-Lebensweise zur Sesshaftigkeit einige tausendJahre.Quelle: BdW (Online) 21.06.2003Genkaffeepflanze liefertkoffeinarme BohnenEntkoffeinierter Kaffee könnte balddirekt vom Strauch kommen: Japanische Forscherhaben eine gentechnisch veränderte Kaffeepflanzeentwickelt, deren Bohnen bis zu 70Prozent weniger Koffein enthalten. Damit ließesich die teure industrielle Entkoffeinierungersetzen, unter der zudem häufig auch derGeschmack leidet, berichten die Wissenschaftlerim Fachmagazin Nature. Drei Enzyme sindfür die Biosynthese des Koffeins in der KaffeepflanzeCoffea canephora verantwortlich. Inder gentechnisch veränderten Variante hat dasTeam um Shinjiro Ogita vom Nara-Institut fürWissenschaft und Technik ein Gen blockiert,das eines dieser Enzyme codiert. Damit fehltder Pflanze einer der Biokatalysatoren zur Koffeinherstellung,und es entstehen Kaffeebohnenmit einem stark verringerten Gehalt desanregenden Stoffes. Der stimulierende Effektdes Koffeins kann zu erhöhtem Blutdruck undSchlaflosigkeit führen. Trotzdem wollen vielenicht auf den guten Geschmack eines koffeinhaltigenKaffees verzichten. Dieser geht bei derindustriellen Entkoffeinierung zu einem Großteilverloren. Durch die veränderten Kaffeepflanzenkann dieses Problem nun umgangenwerden. Sie unterscheiden sich nur im Koffein-GenomXPress 3/03

45 Science Digestgehalt, nicht aber in anderen Inhaltsstoffen vonihren natürlichen Verwandten. Shinjiro Ogitaund sein Team vom Nara-Institut für Wissenschaftund Technik in Japan wollen die Technikauch auf arabische Kaffeepflanzen anwenden.Der hochqualitative arabische Kaffee machtetwa 70 Prozent des Weltmarktes aus. DieMethode eröffnet außerdem die Möglichkeitbestehende Pflanzenarten schneller miteinanderzu kreuzen und so die Zuchtzeit zu verkürzen.Außerdem können so auch gänzlich neueArten von Kaffeepflanzen entwickelt werden.Quelle: Nature (Bd. 423, S. 823)Das minimale Genomfür die PhotosyntheseDas Genom von gleich vier marinen Cyanobakterien,das sind die häufigsten Photosynthese-betreibendenOrganismen auf der Erde,wird in einer Serie von Publikationen in den FachmagazinenNature 2003 Aug 13 (Epub) und PNAS(Proc Natl Acad Sci USA. 2003 Aug 19;100(17):10020-10025) vorgestellt.Genetische Untersuchungen zeigen, wie exzellentsich diese Organismen, Prochlorococcusund Synechococcus, an ihre Umwelt angepassthaben. Diese winzigen Organismen, die auchals "Mikroalgen" oder "Picophytoplankton"bekannt sind, bilden die Basis der globalen Nahrungsketteim Ozean. Unter Ausnutzung derEnergie des Sonnenlichtes tragen sie bis zuzwei Drittel zur biologischen CO2-Fixierungund Bildung von Sauerstoff in den Weltmeerenbei. Das Wissen über die Gesamtheit ihrer Genehilft folglich, die biologische Seite des globalenKohlenstoffhaushaltes und der Wege des TreibhausgasesKohlendioxid (CO2) besser zu verstehen.Das einzellige marine Cyanobakterium Prochlorococcusmarinus hat zwei physiologisch unterschiedlicheFormen hervorgebracht, die optimalentweder an das Leben in den sonnendurchfluteten,aber extrem nährstoffarmenWasserschichten nahe der Wasseroberflächeangepasst sind oder an die Bedingungen ingrößeren Wassertiefen mit einem Mangel anLicht, aber mehr zurVerfügung stehenden Nährstoffen.Diese Arbeiten sind das Ergebnis einer weltweitenForschungskooperation auf der Suchenach dem kleinsten Genom für die Photosynthese.Die nun durchgeführten Untersuchungen zeigen,dass Prochlorococcus marinus ein sehrkleines und kompakt gebautes Genom besitzt.Wie in einem begleitenden Kommentar in PNASfestgestellt wird, handelt es sich dabei um dasvermutlich minimale für die Photosyntheseerforderliche Genom. Geringe Zellgröße und -volumen limitieren die Genomgröße dieserOrganismen. Sehr klein zu sein kann jedochseine Vorteile haben. Je höher das Verhältnisvon Zelloberfläche zu Zellvolumen ist, destoeinfacher ist es, ausreichend Nährstoffe durchdie Zellmembran zu bekommen – unter dennährstoffarmen Bedingungen im Ozean einunschätzbarer Vorteil.Quelle: idw 12. 9. 2003JobbörseDas Max-Planck-Institut fürChemische Ökologie,Abt. Genetik & Evolution in Jena suchteine/nDoktorandin/enZiel der Arbeiten ist die molekulargenetische,funktionelle Analyse pflanzlicherResistenzgene gegen Schadinsekten inArabidopsis thaliana sowie verwandterKreuzblütler. Von besonderem Interessedabei sind Signaltransduktionsprozesseund die Aktivierung von Resistenzgenendurch spezifische Transkriptionsfaktorensowie die Charakterisierung bislang unbekannterGene. Die experimentelle Arbeitumfasst sowohl molekulargenetische undbiochemische Methodik als auch funktionelleGenetik (screening von knockoutMutanten) und Bioassays mit Pflanzen undInsekten. Wir erwarten neben einem abgeschlossenenStudium der Biologie oderBiochemie grundlegende Erfahrungen inmolekularbiologischen und/oder genetischenArbeiten.Die Stelle steht zunächst für drei Jahre zurVerfügung und wird nach BAT-O IIa/2bezahlt. Bewerbungen mit den üblichenUnterlagen werden bis spätestens20.11.03 erbeten an:Dr. Heiko VogelMax-Planck-Institut fürChemische ÖkologieAbteilung Genetik & EvolutionWinzerlaer Strasse 10 · D-07745 JenaPhone: +49 - 3641-571413Fax: +49 - 3641-571402e-mail: hvogel@ice.mpg.deJustus-Liebig-Universität GiessenAm Institut für Pflanzenbau und PflanzenzüchtungI des Fachbereichs Agrarwissenschaften,Ökotrophologie und Umweltmanagementist ab dem nächst möglichenZeitpunkt – vorbehaltlich der Bewilligungdurch den Projektträger FNR(BMVEL) im Rahmen des geförderten Projektes„Entwicklung neuer Hochölsäure-Rapsformen mit Resistenz gegen Verticillium-Welke“die halbe Stelle einer/eineswissenschaftlichenMitarbeiterin/Mitarbeiters(BAT IIa/2)zeitlich befristet für 36 Monate zu besetzen.Aufgaben:Wissenschaftliche Betreuung desForschungs- und Entwicklungsprojektes„Entwicklung neuer Hochölsäure-Rapsformenmit Resistenz gegen Verticillium-Welke“.Voraussetzungen: Sie sollten ein mit Prädikatsexamenabgeschlossenes, agrarwissenschaftlichesoder biologisches Hochschulstudiummit Spezialisierung inPflanzenwissenschaften nachweisen können.Besonders wünschenswert sind einschlägigeKenntnisse und Erfahrungen aufdem Gebiet der Pflanzenzüchtungswissenschaftund Molekulargenetik.Die Justus-Liebig-Universität Giessen strebteinen höheren Anteil von Frauen im Wissenschaftsbereichan, deshalb bitten wirqualifizierte Wissenschaftlerinnen nachdrücklichsich zu bewerben. Aufgrund desFrauenförderplanes besteht eine Verpflichtungzur Erhöhung des Frauenanteils.Ihre Bewerbung richten Sie bitte mit den

Jobbörse 46üblichen Unterlagen bis zum 15.09.03 anHerrn Prof. Dr. Dr. h. c. W. Friedt,Institut für Pflanzenbauund Pflanzenzüchtung I,Justus-Liebig-Universität, IFZ,Heinrich-Buff-Ring 26-32,35392 Gießen.Bewerbungen Schwerbehinderter werden– bei gleicher Eignung – bevorzugt.Wir sind eine gemeinnützige Forschungseinrichtungmit über 450 Beschäftigten inder Rechtsform einer Stiftung des öffentlichenRechts und werden im Rahmen der„Wissenschaftsgemeinschaft GottfriedWilhelm Leibniz“ vom Land Sachsen-Anhalt institutionell gefördert.In der Abteilung Molekulare Zellbiologie,Arbeitsgruppe Molekulare Pflanzenphysiologie,Ltr.: Prof. Dr. U. Sonnewald,Tel.: 039482 5214,e-mail: sonnewald@ipk-gatersleben.de)ist die Stelleeines/rWissenschaftlichenMitarbeitersInBAT-O IIa(Stellennummer 24/08/03)für zunächst drei Jahre zu besetzen.Der/die erfolgreiche BewerberIn soll ineinem interdisziplinären Team aus Pflanzenmolekularbiologenund Bioinformatikernam Aufbau einer Datenbankzur Visualisierung und Simulation biologischerDaten mitarbeiten. Ziel ist dieModellierung metabolischer Netzwerkepflanzlicher Systeme.Anforderungen:· Promotion in Biochemie, Biologie· Berufserfahrung in Bioinformatik· statistische Analyse biologischer Daten· Modellierung und Simulation biologischerNetzwerke· Design und Management von Datenbanken· Berufserfahrung in Biochemie, Biologie· Grundkenntnisse der Molekularbiologie· Grundkenntnisse biochemischer AnalyseverfahrenQualifizierte Frauen werden besondersaufgefordert, sich zu bewerben. Schwerbehinderteerhalten bei gleicher Eignungden Vorzug.Bitte richten Sie Ihre Bewerbung unterAngabe o.g.Stellennummer bis zum 15. September2003 an das:Institut für Pflanzengenetikund KulturpflanzenforschungPersonalwesenCorrensstraße 3 · 06466 GaterslebenTelefon: 039482 5 327Telefax: 039482 5 286Gatersleben, 2003-08-11Humboldt-Universität zu BerlinInstitute for Theoretical BiologyPostdoc positionsI have vacant positions for research intheoretical biology. Applicants shouldhave profound knowledge in cell biologyand experience in mathematical modeling.Our current projects are: Modeling of signalingcascades and gene regulation(collaboration with Christine Sers andReinhold Schaefer), modeling of circadianrhythms (with Achim Kramer), and of HuntingtonDisease (with Erich Wanker). In allprojects we analyze high-throughput dataas a prerequisite of model development.Applicants are expected to participate inteaching (theoretical biology, nonlineardynamics, data analysis) and in the supervisionof students.Prof. Dr. Hanspeter HerzelInstitute for Theoretical BiologyInvalidenstr.43 · 10115 Berlin · Germanyh.herzel@biologie.hu-berlin.dehttp://itb.biologie.hu-berlin.deGSF München –Forschungszentrumfür Umwelt und GesundheitWir sind ein nationales Forschungszentrummit ca. 1.600 Mitarbeitern undbeschäftigen uns in zahlreichen Instituteninterdisziplinär mit der Erarbeitung wissenschaftlicherGrundlagen zum Schutzdes Menschen und seiner Umwelt. Alseine von der Bundesrepublik Deutschlandund dem Freistaat Bayern getragene Forschungseinrichtungist die GSF Mitgliedder Hermann von Helmholtz-GemeinschaftDeutscher Forschungszentren. Wirsuchen für die Arbeitsgruppe MolekulareAugenentwicklung eine/n promovierte/nMolekularbiologen/inals Nachwuchswissenschaftler/in fürUntersuchungen von Mausmutanten miterblichen Augenkrankheiten. Der Schwerpunktliegt auf der morphologischen undmolekulargenetischen Charakterisierungentwicklungsbiologischer Prozesse amAuge. Die Arbeitsgruppe MolekulareAugenentwicklung beschäftigt sich mitder moleklularen Aufklärung der Augenentwicklungbei der Maus. Dazu stehenuns verschiedene Mausmutanten zur Verfügung;eine wichtige Zusammenarbeitbesteht hier mit der Deutschen Mausklinik(www.gsf.de/ieg/gmc/research/screens/eye.html). Neue Mutanten werden zunächstkartiert, um danach mögliche positionelleKandidatengene zu untersuchen. Einedetaillierte morphologische Analyse inkl.in-situ Hybridisierung mit entsprechendenMarkergenen schließt sich an. WeitereInformationen über unsere bisherigenArbeiten finden Sie auf unserer Homepage:http://www.gsf.de/idg/groups/molecular_eye/start.htmlEine abgeschlossene Hochschulbildungder Fachrichtung Biologie, Chemie oderBiochemie o.ä. setzen wir voraus, Erfahrungim Umgang mit Mäusen, molekulargenetischenund morphologischen Analyseverfahrensind von Vorteil.Die GSF strebt generell eine Erhöhung desFrauenanteils an und fordert deshalb qualifizierteInteressentinnen ausdrücklich auf,sich zu bewerben.Wir bieten eine Vergütung nach BAT.Schwerbehinderte werden bei gleicherEignung bevorzugt. Das Arbeitsverhältnisist auf drei Jahre befristet.Ihre schriftliche Bewerbung richtenSie bitte an:Herrn Prof. Dr. Jochen GrawGSF – Forschungszentrumfür Umwelt und Gesundheit,Institut für EntwicklungsgenetikPostfach 1129 · 85758 Neuherberg.Für Rückfragen wenden Sie sich bitte an:Herrn Prof. Graw, Tel: 089/3187-2610graw@gsf.deGSF München –Forschungszentrumfür Umwelt und GesundheitnaturwissenschaftlicherDoktorand, Medizineroder Tiermediziner(bezahlt nach BAT IIa/2)Im Rahmen des Nationalen Genom-Forschungs-Netzes(NGFN) wurde an der GSFin München-Neuherberg die "GermanMouse Clinic" zur umfassenden und standardisiertenPhänotypisierung genetischveränderter Mäuse gegründet.Für die in Kooperation mit der NeurologischenKlinik der Universität Münchenbetriebene Neurologische Abteilung der"German Mouse Clinic" bieten wir zurErgänzung des Teams eine Stelle für einennaturwissenschaftlichen Doktoranden,Mediziner oder Tiermediziner (bezahltnach BAT IIa/2).Die Arbeit beinhaltet die neurologischePhänotypisierung von Mäusen unterbesonderer Berücksichtigung elektrophysiologischerVerfahren, aber auch molekulareAspekte. Vorerfahrungen mit Tiermodellenoder mit elektrophysiologischenMethoden sind von Vorteil.Die GSF strebt generell eine Erhöhung desFrauenanteils an und fordert deshalb qualifizierteInteressentinnen ausdrücklich auf,sich zu bewerben. Schwerbehinderte werdenbei gleicher Eignung bevorzugt. DasArbeitsverhältnis ist befristet.Ihre schriftliche Bewerbung richtenSie bitte an:Herrn PD Dr. med. Thomas KlopstockNeurologische Klinik,Klinikum GroßhadernLudwig-Maximilians-UniversitätMünchen81377 Münchenklopstock@nefo.med.uni-muenchen.dewww.gsf.de/ieg/gmc/Universität HeidelbergTechnische Assistenten/InHumangenom und Infertilität Forschungund Diagnostik in der Sektion „Molekulargenetik“der Abteilung GynäkologischeEndokrinologie und Fertilitätsstörungender Universitätsfrauenklinik (Direktor Prof.Dr. T. Strowitzki)Jedes 5te Paar in Deutschland ist ungewolltkinderlos. In etwa 15% dieser Fällewird dieser Kinderwunsch durch genetischeInfertilitätsfaktoren blockiert! Diewissenschaftliche Forschung und molekulargenetischeDiagnostik der Keimzellenbei diesen Patienten liegt deshalb imBrennpunkt unserer wissenschaftlichenArbeiten in der Sektion(http://www.zmbh.uni-heidelberg.de/mcb/Brochure/Vogt.html).In diesem noch sehr jungen Arbeitsteamist nun zum 1. Oktober 2003 die Stelleeines/rTechnischenAssistenten/-in(BTA/CTA) Halbtags-Stellezu besetzen. Die Stelle ist zunächst auf 2Jahre befristet mit der Aussicht auf Verlängerung.Die Bezahlung erfolgt nach BAT.Voraussetzungen für eine erfolgreicheBewerbung sind gründliche Kenntnisse imMethoden-Spektrum der Molekulargenetik,der Protein-Analytik, sowie basaleEDV-Kenntnisse für den praktischenUmgang mit den Humangenom-Sequenzenin den Datenbanken. Grundlegend istGenomXPress 3/03

47 Jobbörseebenfalls die Bereitschaft und Freude amselbstständigen Arbeiten in einem engagiertenjungen Arbeitsteam.Aussagekräftige Bewerbungen mit denüblichen Unterlagen werden erbeten an:Priv. Doz. Dr. rer. nat. Peter H. Vogt;Sektion Molekulare Genetik & FertilitätsstörungenAbt. Gynäkol. Endokrinologieu. ReproduktionsmedizinUniversitätsfrauenklinikHeidelbergVoßstrasse 9 · D-69115 HeidelbergTel: +49-6221-567918/-7916 SekretariatFAX: +49-6221-5633710peter_vogt@med.uni-heidelberg.dewww.zmbh.uni-heidelberg.de/mcb/Brochure/Vogt.htmlUniversity of Goettingen,Department of GeneticEpidemiologyThe Department of Genetic Epidemiologyis offering the position of ascientific assistant(salary level BAT IIa)available from 01.11.2003The position is either full or part time(telecommuting will be possible undercertain circumstances) and is temporaryuntil 30.06.2004.The task will be to draw up and finalise ateaching module in the field of epidemiologyfor medical students in accordancewith the new medical licensure regulationsin Germany, using a large epidemiologicalstudy as an example. Where appropriate,the task will also include the developmentof more detailed add-on modulesfor elective courses.Since the teaching module is to be implementedby several different universitydepartments, the successful candidatemust be both able and prepared to workin an interdisciplinary team.The candidate is expected to have completeda university degree (or equivalent)in statistics, mathematics, medicine ornatural science with good knowledge inthe field of epidemiology. In principle theposition is well suited for those wishing totake up or continue with a vocationalstudy course such as the M. Sc. Programmein Epidemiology in parallel.The University of Goettingen aims toincrease the proportion of female scientificstaff employed and thus particularlyinvites applications from women. In thecase of similar qualifications, women willbe considered on preferential terms withinthe framework of the legal possibilities.Preference will also be given to applicationsfrom disabled persons in the case ofequal aptitude.Please send applications in writing includingall usual documentation (curriculumvitae, certificates and references) toProf. Dr. Heike Bickeboeller,University of Goettingen,Department of GeneticEpidemiologyHumboldtallee 32, 37073 Goettingen,Germany. Fax: +49 551 39-14094hbickeb@gwdg.dewww.genepi.med.uni-goettingen.deGerman Cancer Research CenterPost-doc andPh.D positionsPositions at postdoctoral research level(BAT IIa) and Ph.D fellowships areavailable.Areas of research include:·molecular mechanism of transcriptioninitiation and termination·signal transduction pathways in generegulation·phosphorylation of transcription factors·influence of chromatin structure on transcription·mechanism of transcriptional controlduring defined phases of the cell cycle·effect of oncogenes and tumorsuppressors on transcription.Preferences will be given to applicantswith a strong background in molecularbiology and/or cell biology.Applicants are encouraged to send theircurriculum vitae, list of publications andthe names and telephone numbers of tworeferees from whom letters ofreference can be obtained to:Prof. Dr. Ingrid GrummtGerman Cancer Research CenterDept. Molecular Biologyof the Cell II (A030)Im Neuenheimer Feld 280D-69120 Heidelbergphone: ++49-6221-423423fax: ++49-6221-423404i.grummt@dkfz-heidelberg.dehttp://www.dkfz-heidelberg.de/polymeraseI.htmGSF – Forschungszentrumfür Umwelt und GesundheitTechnische/nAssistent/in(# 94/03)für die Kultivierung von menschlichenLymphozyten, dendritischen Zellen undTumorzellen; die Analyse der Lymphozytenfunktionmittels Chromfreisetzungstest,ELISA und ELISPOT; GentechnischeModifizierung von Zellen durch DNS- undRNS-Transfer.Wir erwarten eine abgeschlossene Ausbildung,Erfahrungen in der Zellkultur undimmunologischen Methoden sowie molekularbiologischeKenntnisse (RNA, PCRund DNA-Isolierung).Die GSF strebt generell eine Erhöhung desFrauenanteils an und fordert deshalb qualifizierteInteressentinnen ausdrücklich auf,sich zu bewerben.Wir bieten eine Vergütung nach BAT.Schwerbehinderte werden bei gleicherEignung bevorzugt. Das Arbeitsverhältnisist vorerst auf zwei Jahre befristet.Wir sind ein nationales Forschungszentrummit ca. 1.500 Mitarbeitern undbeschäftigen uns in zahlreichen Instituteninterdisziplinär mit der Erarbeitung wissenschaftlicherGrundlagen zum Schutzdes Menschen und seiner Umwelt. Alseine von der Bundesrepublik Deutschlandund dem Freistaat Bayern getragene Forschungseinrichtungist die GSF Mitgliedder Hermann von Helmholtz-GemeinschaftDeutscher Forschungszentren.Ihre schriftliche Bewerbung richten Siebitte an:Frau Prof. Dr. Dolores J. Schendel,GSF – Forschungszentrum fürUmwelt und Gesundheit, Institutfür Molekulare Immunologie,Marchioninistr. 25, 81377 München.Für Rückfragen wenden Sie sich bitte an:Frau Prof. Dr. Dolores J. Schendel, Telefon089-7099-301 E-Mail:donhauser@gsf.deHttp:/www.gsf.de/Scienion AGProduktionsleiterSCIENION ist ein junges, qualitäts- undserviceorientiertes Biotechnologie Unternehmen.Unsere Produkte bilden Lösungenfür multiparallele Bioanalytik sowieeinen umfassenden Service.Wir suchen eine(n) Produktionsleiter/in fürunseren Sitz in Berlin. Sie bringen ersterelevante Berufserfahrungen im Bereichder funktionalen Genom- oder Proteomanalysemit und können fundiertesakademisches Wissen mit geschäftsorientiertemHandeln verbinden. Sie zeichnensich durch hohes Verantwortungsbewusstseinsowie selbstständiges und teamorientiertesArbeiten aus. Sie haben Organisationstalentund sind geschickt im Umgangmit Kollegen und Mitarbeitern. Ihr Englischist fließend in Wort und Schrift undSie haben Spaß, unser Verkaufsteam beider Vor- bzw. Nachbereitung von Kundenanfragenzu unterstützen.Sie sind verantwortlich für den gesamtenProduktionsablauf in der Herstellung undVerarbeitung von Microarrays und demdazu gehörigen Services. Sie koordinierendabei ein Team von Projektmanagern fürspezielle Biochipapplikationen.Innovatives Denken und Teamwork sindIhnen wichtig. Sie nehmen Herausforderungenan und zeigen Perfektion bis insDetail. Wollen Sie in dieser Schlüsselpositiondie Zukunft von SCIENION mitgestalten?Wir bieten Ihnen: Eine interessante undanspruchsvolle Aufgabe und die Möglichkeitjene in einem dynamischen, jungenund gern zusammen arbeitenden Teammit klaren Erfolgsaus- und absichten zuerfüllen sowie ein attraktives Gehalt undein Mitarbeiterbeteiligungsprogramm.Interessiert? – Dann schicken Sie uns bitteIhre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagenan dieSCIENION AGVolmerstr. 7b, 12489 BerlinTel: (030) 63 92 17 00Ansprechpartnerin ist Judith Wozniak.jobs@scienion.de · www.scienion.de

DeutschesHumangenomprojektGenomanalyseim BiologischenSystem PflanzeIMPRESSUMGenomXPress Nr. 3/03 · September 2003Newsletter des DHGP und der GABI mit Informationen aus der deutschen Genomforschung.Der GenomXpress erscheint im März, Juni, September und Dezember.Redaktionsschluss für die nächste Ausgabe ist der 21.11.03.Der GenomXPress ist der Nachfolger des DHGP XPRESS (ISSN 1437-3491).HERAUSGEBERWissenschaftliches Koordinierungskomitee des Deutschen Humangenomprojektes (DHGP)Wissenschaftliches Koordinierungskomitee des Projektes Genomanalyse im BiologischenSystem Pflanze (GABI)REDAKTIONDr. Jörg WadzackDr. Angela HaeseGeschäftsstelle des DHGPHeubnerweg 6 · 14059 BerlinTel 030-32639-171 · Fax 030-32639-262dhgpinfo@dhgp.deDr. Jens FreitagValerie JacobGABI Geschäftsstellec/o Max Planck Institut fürMolekulare PflanzenphysiologieAm Mühlenberg 1 · 14476 GolmTel 0331-567-8301 · Fax 0331-56789-8301Freitag@mpimp-golm.mpg.deDer Inhalt des GenomXPress ist auch über die Internetseiten des DHGPund der GABI (http://www.dhgp.de bzw. http://www.gabi.de) abrufbar.Dieser Newsletter wird aus Mitteln des BMBF gefördert. ISSN 1617-562XLayout & Satz: Dirk Biermann · Druck: sd:k Satz & Druck, Teltow