Suche nach genetischen Faktoren von Langlebigkeit
Wissenschaftler am Rothberg Institute wollen die DNA von 100 Menschen sequenzieren, die mindestens 100 Jahre alt sind.
Wissenschaftler am Rothberg Institute wollen die DNA von 100 Menschen sequenzieren, die mindestens 100 Jahre alt sind. Mit der Analyse soll herausgefunden werden, welche genetischen Variationen dazu führen können, dass man ohne gesundheitliche Probleme altert. Statistisch gesehen erreicht von 7000 Personen jeweils eine das Alter 100.
"Eine der Frauen, die wir uns näher ansehen wollen, ist über 100. Sie hat bis vor zwei Jahren noch Tennis gespielt", erläutert Jonathan Rothberg, Gründer des Rothberg Institute, der sein Geld mit der Gentech-Firma 454 Life Sciences verdient, die neue Sequenzierungsverfahren entwickelt und vermarktet. Rothbergs Traum: "Ich möchte die häufigsten genetische Variationen finden, die solche Menschen vor altersbedingten Gesundheitsproblemen schützen." Technisch ermöglicht wird das so genannte "Methuselah"-Projekt erst durch einen enormen Fortschritt in der Sequenzierungstechnik, über den Technology Review in seiner aktuellen Ausgabe berichtet:
Gensequenzierung macht sich die Tatsache zunutze, dass die beiden Stränge der DNA-Helix komplementär zueinander sind. Sie bestehen aus den vier chemischen Basen Adenin (A), Guanin (G), Thymin (T) und Cytosin (C), die auf jedem Strang in unterschiedlichen Anordnungen aufgereiht sind; Adenin bildet ausschließlich mit Thymin ein Paar, Guanin nur mit Cytosin.Die meisten Labore nutzen dazu heute ein Gerät von Applied Biosystems, das etwa zwei Millionen Basen pro Tag ausliest. Der neueste Sequenzierer von 454 dagegen schafft 300 Millionen.
Der entscheidende Trick dabei liegt in einem Vorgehen, das erstmals von Pål Nyrén und Kollegen am schwedischen Royal Institute of Technology beschrieben wurde: Die Maschine zeichnet sofort auf, wenn eine Base an den jeweiligen Strang angefügt wird. Sie nutzt dabei die Tatsache, dass die Bindereaktion eine chemische Substanz freisetzt. Dieses Pyrophosphat setzt mithilfe des Glühwürmchen-Enzyms Luziferase und eines weiteren Enzyms – die beide in den Miniatur-Vertiefungen eines Analyse-Chips bereitgestellt werden – eine Reaktionskaskade in Gang. Dadurch entsteht ein kurzer Lichtimpuls, der wiederum von einem CCD-Sensor wie in einer Digitalkamera erfasst wird. Der Prozess kann 200 bis 300 Basen in Folge lesen. Wie beim konventionellen Sequenzieren suchen Computer dann nach übereinstimmenden Sequenzen am Ende eines Fragments und dem Beginn eines anderen und setzen so die Fragmente in der richtigen Reihenfolge wieder zusammen.
Mehr in Technology Review 8/07 (seit dem 26.7. am Kiosk oder online zu bestellen) sowie in Technology Review Online:
- Sequenzieren wie der Blitz
- 100 Jahre jung und gesund
(wst)
