Forscher an der Vetmeduni Wien entwickelten Programm, das Anpassung einzelner Populationen enthüllt
Wien - Die Erbsubstanz ändert sich mit
Anpassung und Evolution. Wie sich Lebewesen im Laufe der Zeit an ihr jeweiliges Umfeld
anpassen, ist daher an ihren Genen abzulesen. Das Genom eines Individuums zu sequenzieren ist
mittlerweile nicht mehr schwierig - ganze Populationen einer Art zu untersuchen,
ist jedoch noch immer mit viel Aufwand verbunden. Christian Schlötterer und sein
Team vom Institut für Populationsgenetik an der Veterinärmedizinischen Universität Wien haben nun eine Software entwickelt, mit der selbst Nicht-Experten vergleichsweise schnell einzelne Populationen einer Art miteinander vergleichen können. Das
Programm "PoPoolation2" haben die Forscher in der Fachzeitschrift "Bioinformatics" vorgestellt.
Die Software basiert auf "Pooling": Dabei kann ein Genom mehrerer
Vertreter einer Population analysiert und in weiterer Folge mit dem Genom
anderer Populationen derselben Art verglichen werden. "Einzelne Populationen
bergen in sich viel Variation", erklärt Schlötterer. So sehen
Österreicher beispielsweise alle anders aus. Unter der Vielzahl der Varianten
gibt es auch solche, "die unter Umständen vorteilhaft sein können". Und diese
setzen sich im Erbmaterial durch: "Wäre es in Österreich vorteilhaft, klein und
rothaarig zu sein, würden die Genotypen, die einen Österreicher klein und
rothaarig machen, häufiger werden."
Spuren der Evolution
In der Tier- und Pflanzenwelt wiederum setze sich beispielsweise jene
Population durch, die es schafft, harte Winter zu überleben. "Wenn es kalt wird,
kann ein Organismus auf drei verschiedene Arten reagieren", sagt Schlötterer.
Entweder er geht weg und wandert mit der Klimazone mit - oder er verändert sich
äußerlich ("Phänotypische Plastizität") bzw. genetisch. Im Falle einer
genetischen Veränderung kann man dann beim Vergleich verschiedener Populationen
einer Art - beispielsweise der Fruchtfliege in Afrika mit jener in Österreich -
auf Spuren der Evolution schließen. "Die afrikanische Fruchtfliege ist viel
empfindlicher auf Kälte als die österreichische", so Schlötterer weiter. "Dort,
wo sie sich besonders stark unterscheiden, finde ich vielleicht ein Gen, das
dafür verantwortlich ist."
Im Rahmen des Software kann man erstmals das komplette Genom in
vielen Individuen ansehen, quasi "in einem Pool". "Das erlaubt es auch
Nicht-Bioinformatikern, mit so großen Datensätzen umzugehen", erläutert der Forscher. Ohne viel Vorwissen
könnte das Programm etwa in der Biologie oder der medizinischen Forschung
eingesetzt werden. Beim Test mit zwei unterschiedlichen Populationen von
Fruchtfliegen zeigten die Ergebnisse, dass die Software die genetischen
Unterschiede "mit sehr hoher Präzision vorhersagt". (APA, red)
