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25.03.2000

Genforscher Craig Venter: Erbgut der Fruchtfliege "über Nacht" geknackt

Washington (Gisela Ostwald) - Quasi über Nacht haben Genforscher das Erbgut der kleinen Fruchtfliege Drosophila melanogaster weitgehend geknackt. Bei einem wissenschaftlichen Marathon - elf Tagen und langen Nächten in Klausur - gelang es ihnen, die 13.600 Gene des Insekts durch vergleichende Computeranalyse zu identifizieren und ihre Position auf den Erbgutsträngen zu bestimmen. Erst damit erhielt das Drosophila-Genom sein Gesicht. Beide Erfolge, die Sequenzierung seiner Basenpaare und ihre Aufschlüsselung in Gene, hatte Gerald Rubin von der Universität von Kalifornien in Berkeley bereits im Februar angekündigt. Sie werden aber erst jetzt im Fachmagazin "Science" (Bd. 287, S. 2185) vom Freitag präsentiert.

Initiator des Forschermarathons ist Amerikas Genom-Entrepreneur Craig Venter, Geschäftsführer von Celera Genomics in Rockville (US- Staat Maryland). Sein Labor schaffte es, das Erbgut der Fliege in weniger als einem Jahr zu sequenzieren, das bedeutet, in alle seine DNA-Bausteine zerlegt darzustellen. Diese "Landkarte" lag im November vergangenen Jahres vor. Dann trommelte Venter die Forscher zum Brainstorming zusammen, ein Team von 45 Bioinformatikern, Protein-Spezialisten und Drosophila-Biologen.

Nach Aussagen der Forscher sind nun 99 Prozent der Drosophila-Gene bekannt, die auf dem 180 Millionen Basenpaaren langen Erbgut liegen. "Das war die aufregendste Arbeit, die ich seit langer, langer Zeit betrieben habe", begeistert sich der Entwicklungsgenetiker William Gelbart von der Harvard-Universität in "Science". Die Mehrheit der 13.600 Drosophila-Gene hat ein Pendant im menschlichen Genom.

Allein von den 289 Genen, die Mediziner für Krankheiten beim Menschen verantwortlich machen, gibt es 177 entsprechende bei der Fruchtfliege. Dazu zählt auch das Gen p53, das bei Lungen-, Darm- und Brustkrebs, insgesamt bei jedem zweiten Tumor des Menschen, eine Schlüsselrolle spielt. Drosophila hat ein homologes Gen für die Veranlagung zur Parkinsonschen Krankheit, für Diabetes und Probleme mit der Schilddrüse.

Das heißt, dass Therapien für (krank machende) Mutationen an diesen Genen künftig an der Fruchtfliege entwickelt und getestet werden können. Auch Probleme bei der Signalübertragung zwischen Zellen, Ursachen vieler Verhaltensstörungen und Sorgen mit dem Schlaf, lassen sich an Drosophila einfacher und Kosten sparend studieren. Mit ihr gelang die Genom-Entschlüsslung der - bisher - komplexesten Lebensform. Jetzt soll ihr Erbgut zum Nachschlagewerk für die Analyse von Säugetieren werden, den Menschen eingeschlossen.

Für Venter und Celera Genomics ist der Erfolg doppelt süß. Kritiker hatten ihm vorgeworfen, Genome zwar schneller, dafür aber ungenauer zu sequenzieren. Der Verdacht lag nahe. Denn Venters Methode, "Shotgun" oder Schnellschussverfahren genannt, war nie zuvor an Organismen von der Größenordnung der Fruchtfliege getestet worden. Sie verlangt, das gesamte Genom in Millionen winziger Schnipsel zu zerteilen, diese mehrfach zu kopieren und von Sequenziermaschinen wieder zusammensetzen zu lassen.

Celera will mit der gleichen Methode auch das Genom des Menschen aufzeichnen - zu einem Bruchteil der Kosten und noch dazu schneller als das internationale und aus Staatsgeldern bezahlte Human Genom Projekt. Diese Forscher wollen noch in diesem Frühjahr eine zu 90 Prozent vollendete Skizze des Menschen-Genoms herausbringen - und die komplett vollständige Karte irgendwann im kommenden Jahr. Dagegen hat Celera noch für Frühjahr oder Sommer 2000 seine Landkarte vom Menschen versprochen - gestützt auf die Ausbeute bei Drosophila.