Entdeckungen im Reich der Pilze
Meldung vom 09.04.2010

Entdeckungen im Reich der Pilze

Mit „Next-Generation“-Techniken haben Forscher der RUB günstig das Genom des Pilzes Sordaria macrospora entschlüsselt. Dabei gewannen sie Erkenntnisse zur Lebensweise und Evolution von Pilzen. Die Forscher um Prof. Dr. Ulrich Kück berichten in der aktuellen Ausgabe von PLoS Genetics.

Neue Sequenziertechniken: Viele kleine Bausteine zusammensetzen

Weil sie so aufwändig sind, waren Genomsequenzierungen bis vor kurzem extrem teuer und daher meist spezialisierten Sequenzierungs- und Bioinformatik-Instituten vorbehalten. Vor einigen Jahren wurden aber neue "Next-Generation"-Techniken entwickelt, die im Hochdurchsatzverfahren wesentlich kostengünstiger sind. Alle, auch die bisher verwendeten Standard-Techniken (Sanger-Sequenzierung), liefern Sequenzstücke von maximal 1.000 Basenpaaren. Daher müssen Genomsequenzen immer aus vielen Einzelsequenzen zusammengesetzt werden. Die neuen Techniken liefern in gleicher Zeit wesentlich mehr Sequenzstücke als die Sanger-Sequenzierung, die einzelnen Stücke sind aber deutlich kürzer (36 bis 450 Basenpaare). Um diese kleinen Stücke zu einem Genom zusammensetzen zu können, müssen neu entwickelte Programme auf leistungsfähigen Computern genutzt werden. Bochumer Forscher haben Server des RUB-Rechenzentrums dazu genutzt, das Genom von Sordaria macrospora aus fast 100 Mio. Einzelsequenzen zusammenzusetzen. „Die dabei entwickelten Methoden werden in zukünftigen Ausbildungsprogrammen für Masterstudenten und Doktoranden eine große Bedeutung haben und somit ein anspruchsvolles Studium mit bioinformatorischem Schwerpunkt ermöglichen“, erläutert Prof. Kück.

Überraschungen im Genom von Sordaria macrospora

Die Genomsequenz von Sordaria macrospora hielt einige Überraschungen für die Forscher bereit: So gibt es im Genom mehrere Kopien von Genen, die bei anderen Pilzen der Unterscheidung von "Selbst" und "Nicht-Selbst" dienen, analog der Abstoßung von fremden Gewebe bei medizinischen Transplantationen. Im Unterschied zu Sordaria macrospora haben andere Pilze nur jeweils eine Kopie der Gene in ihrem Genom, das Vorhandensein mehrerer Kopien führt unweigerlich zu Inkompatibilitätsreaktionen, die in schweren Fällen mit dem Tod der betroffenen Zellen enden. Wie Sordaria macrospora mit mehreren dieser Genkopien in einem Genom zurechtkommt, ist noch ungeklärt. Weiterhin enthält das Genom von Sordaria macrospora einige Gene, die wahrscheinlich durch einen „horizontalen Gentransfer“ von einem anderen, nur sehr entfernt verwandten Pilz übernommen wurden, und das biochemische Repertoire von Sordaria macrospora erweitern.

Weitere Informationen
http://www.pm.rub.de/pm2010/msg00104.htm