Während Aquarianer Danio rerio richtig als Zebrabärbling benennen, hat sich bei den meisten Menschen umgangssprachlich jedoch die direkte Übersetzung aus dem Englischen durchgesetzt: Zebrafisch. Diese fünf Zentimeter langen Karpfenartigen leben in Gewässern in Indien, Bangladesch und Pakistan; große Vorkommen finden sich aber auch in Genetiklaboren weltweit, so Derek Stemple vom Wellcome Trust Sanger Institute im britischen Cambridge.
"Zebrafische sind sehr beliebte Modelorganismen. Ein Grund dafür ist, dass sie als Embryos durchsichtig sind. Wir können nur mithilfe eines Mikroskops die Entwicklung von wenigen Zellen hin zum richtigen Fisch beobachten, und auch, wie sich einzelne Organe entwickeln. Damit können wir Mutationen identifizieren, die Entwicklungsprozesse beeinflussen."
Besonders motiviert hätten ihn die Forschungen von Christiane Nüsslein-Volhard. Die deutsche Nobelpreisträgerin von 1995 hatte bei der Taufliege Drosophila gezeigt, wie wichtig das Verstehen der Mutationen in Modeltieren für das generelle Begreifen von der Entwicklung der Organismen ist. Dies sei der Ansporn für ihn gewesen, so Derek Stemple, in einem Mammutprojekt das Erbgut des Zebrafisches zu sequenzieren und zu analysieren. Nun liegen die Daten des Laborfisches in einer Qualität vor, die es bislang nur vom Erbgut der Maus und des Menschen gab. Nachdem er die Daten generiert hatte, habe er sich sogleich mit seinen Kollegen aus aller Welt an die Analyse gemacht.
"Um genetisch bedingte Erkrankungen beim Menschen zu verstehen, haben wir das Zebrafischgenom sequenziert. Dabei sahen wir, dass wir von rund 70 Prozent der Gene im menschlichen Organismus tatsächlich im Zebrafisch ein Pendant finden. Damit können wir nun vielen genetischen Krankheiten auf den Grund gehen."
Mehr als 26.000 Gene des Zebrafisches liegen nun zur Analyse vor. Damit können die Wissenschafter Ursachen vieler Krankheiten klären; dies gelang bereits bei der Muskeldystrophie, die vor allem durch die Mutation eines einzelnen Gens verursacht wird. Zebrafische, deren Gen verändert wurde, litten an Muskelschwund und starben. Dieser Datensatz wird die Forschung weltweit ein großes Stück voranbringen, hofft der britische Genetiker.
"Damit haben wir praktisch ein Buch geschaffen, in dem wir alles über genetische Mechanismen nachlesen können. Einerseits haben wir das vollständige Genom des Zebrafischs, welches wir mit dem menschlichen Erbgut vergleichen können, andererseits haben wir nun Techniken, mit denen wir die Funktion einzelner Gene im Zebrafisch testen können."
Damit können die Forscher nun gezielt Gene manipulieren und die Folgen im Fischorganismus beobachten. Somit lässt sich bis ins letzte Detail klären, wie schwer bestimmte Mutationen wiegen. Trotz großer Ähnlichkeiten zwischen dem Erbgut von Fisch und Mensch gibt es Derek Stemple zufolge aber auch einige deutliche Unterschiede.
"Eines der typischen Merkmale des menschlichen Genoms ist das Vorhandensein sogenannter Pseudogene. Diese entstehen durch Verdopplungen und verlieren irgendwann ihre Funktion. Im menschlichen Genom finden wir Tausende dieser Pseudogene, im Zebrafischgenom hingegen sind das nur ein paar hundert. Und das hat mich schon sehr überrascht."
Die Daten werden die Genetiker der Öffentlichkeit zur Verfügung stellen. Damit ist es bald möglich, überall auf der Welt gezielt bestimmte menschliche Erkrankungen am Modellorganismus Zebrafisch nachzuvollziehen.
"Zebrafische sind sehr beliebte Modelorganismen. Ein Grund dafür ist, dass sie als Embryos durchsichtig sind. Wir können nur mithilfe eines Mikroskops die Entwicklung von wenigen Zellen hin zum richtigen Fisch beobachten, und auch, wie sich einzelne Organe entwickeln. Damit können wir Mutationen identifizieren, die Entwicklungsprozesse beeinflussen."
Besonders motiviert hätten ihn die Forschungen von Christiane Nüsslein-Volhard. Die deutsche Nobelpreisträgerin von 1995 hatte bei der Taufliege Drosophila gezeigt, wie wichtig das Verstehen der Mutationen in Modeltieren für das generelle Begreifen von der Entwicklung der Organismen ist. Dies sei der Ansporn für ihn gewesen, so Derek Stemple, in einem Mammutprojekt das Erbgut des Zebrafisches zu sequenzieren und zu analysieren. Nun liegen die Daten des Laborfisches in einer Qualität vor, die es bislang nur vom Erbgut der Maus und des Menschen gab. Nachdem er die Daten generiert hatte, habe er sich sogleich mit seinen Kollegen aus aller Welt an die Analyse gemacht.
"Um genetisch bedingte Erkrankungen beim Menschen zu verstehen, haben wir das Zebrafischgenom sequenziert. Dabei sahen wir, dass wir von rund 70 Prozent der Gene im menschlichen Organismus tatsächlich im Zebrafisch ein Pendant finden. Damit können wir nun vielen genetischen Krankheiten auf den Grund gehen."
Mehr als 26.000 Gene des Zebrafisches liegen nun zur Analyse vor. Damit können die Wissenschafter Ursachen vieler Krankheiten klären; dies gelang bereits bei der Muskeldystrophie, die vor allem durch die Mutation eines einzelnen Gens verursacht wird. Zebrafische, deren Gen verändert wurde, litten an Muskelschwund und starben. Dieser Datensatz wird die Forschung weltweit ein großes Stück voranbringen, hofft der britische Genetiker.
"Damit haben wir praktisch ein Buch geschaffen, in dem wir alles über genetische Mechanismen nachlesen können. Einerseits haben wir das vollständige Genom des Zebrafischs, welches wir mit dem menschlichen Erbgut vergleichen können, andererseits haben wir nun Techniken, mit denen wir die Funktion einzelner Gene im Zebrafisch testen können."
Damit können die Forscher nun gezielt Gene manipulieren und die Folgen im Fischorganismus beobachten. Somit lässt sich bis ins letzte Detail klären, wie schwer bestimmte Mutationen wiegen. Trotz großer Ähnlichkeiten zwischen dem Erbgut von Fisch und Mensch gibt es Derek Stemple zufolge aber auch einige deutliche Unterschiede.
"Eines der typischen Merkmale des menschlichen Genoms ist das Vorhandensein sogenannter Pseudogene. Diese entstehen durch Verdopplungen und verlieren irgendwann ihre Funktion. Im menschlichen Genom finden wir Tausende dieser Pseudogene, im Zebrafischgenom hingegen sind das nur ein paar hundert. Und das hat mich schon sehr überrascht."
Die Daten werden die Genetiker der Öffentlichkeit zur Verfügung stellen. Damit ist es bald möglich, überall auf der Welt gezielt bestimmte menschliche Erkrankungen am Modellorganismus Zebrafisch nachzuvollziehen.