Freiburg, den 19. Juli 2006. Dank einer neuen Software aus der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Freiburg wird die Entschlüsselung der Genexpression eines Organismus fortan um einiges leichter und effizienter. Das seit wenigen Tagen aufgeschaltete Modul ist ein Paradebeispiel für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen zwei Disziplinen.

Ist eine Pflanze oder ein Mensch von einer Krankheit befallen, interessieren sich Forschende in der Regel für den Ausdruck gewisser Gene, die im normalen Zustand nicht gebraucht werden und die eine Abwehrfunktion erfüllen. Diese so genannte Genexpression gibt  Aufschluss über das Funktionieren und die Heilungschancen eines Organismus. Bis vor kurzem konnte der Ausdruck neuer Gene nur mühevoll und in einem sehr begrenzten Rahmen gemessen werden. Ein Meilenstein für die Biologie und Medizin stellt das seit wenigen Jahren verfügbare Gesamtinventar aller Gene bei verschiedenen Organismen (Tiere, Pflanzen, Pilze, Bakterien) sowie die davon abgeleitete „Microarray"-Technik dar. Bei diesem modernen, gentechnischen Verfahren lässt sich auf einen Schlag die Aktivität aller exprimierter Gene in einer Zelle bestimmen. Wurden früher mühevoll ein bis zwei Jahre für die Analyse von rund acht Genen gebraucht, lassen sich heute alle 22'000 Gene einer Pflanze innerhalb von wenigen Wochen messen.

Ein interdisziplinäres Projekt

Das „Microarray“-Verfahren generiert Unmengen von Daten, deren Auswertung äusserst aufwändig ist. Erst mit guten Hilfsmitteln lassen sich interessante Werte ermitteln. Um diesem Problem zu Leibe zu rücken haben sich Biologen und Mathematiker der Universität Freiburg und der Hochschule für Technik und Architektur zusammengeschlossen. Das Ergebnis der dreijährigen Zusammenarbeit ist die Excel-basierte Software „FiRe“ (Find Regulons), die soeben aufgeschaltet und in der Juli-Ausgabe der renommierten Zeitschrift „Trends in Plant Science“ publiziert worden ist. Dank „FiRe“ lassen sich via

„Microarray“-Verfahren erhobene Daten extrem schnell vergleichen, analysieren und visualisieren. Für die Forschenden geht mit dem frei zugänglichen Modul nicht nur eine enorme Zeitersparnis einher, die Software zeigt laut Prof. Jean-Pierre Métraux auch ganz neue Zusammenhänge zwischen den Genen. So lässt sich bei einer Infektion beobachten, welche Gene nur am Anfang und welche erst später von der Pflanze eingeschaltet werden oder wie unterschiedlich ein Organismus auf verschieden Feinde reagiert. „Solche neuen Erkenntnisse bringen uns bei der Erforschung der pflanzlichen Resistenz ein gutes Stück vorwärts“, zeigt sich der Pflanzenphysiologe Métraux überzeugt.

Kostenlos und benutzerfreundlich

Die Software dürfte die Arbeit von Biologen und Medizinern in Zukunft wesentlich erleichtern. „Die FiRe-Software ist sehr benutzerfreundlich und praktisch auf jedem mit Excel ausstaffierten PC anwendbar“, sagt Jean-Pierre Gabriel, Mathematikprofessor an der Universität Freiburg. Die Neuentwicklung wird in verschieden Projekten der Freiburger Gruppe Biologie zur Anwendung gelangen.

Link: http://www.unifr.ch/plantbio/FiRe/main.html

Weitere Informationen:

Prof. Jean-Pierre Métraux, Departement für Biologie, Tel.: +41 26 300 88 11, E-Mail: jean-pierre.metraux@unifr.ch

Prof. Jean-Pierre Gabriel, Departement für Mathematik, Tel.: +41 26 300 91 89, E-Mail: jean-pierre.gabriel@unifr.ch

Projektteam: Christophe Garcion und Jean-Pierre Métraux (Biologie, Uni Freiburg); Jean-Pierre Gabriel ,Thomas Fournier und Jérôme Pasquier (Mathematik, Uni Freiburg), Richard Baltensperger und Marc-Adrien Schnetzer (Mathematik, Ingenieurschule Freiburg.

Quelle: Dienst für Kommunikation&Marketing, Tel. 026 300 70 34, e-mail: marcom@unifr.ch