So entsteht eine Niere

4. Mai 2001, 21:12
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Nephrologe Robert Stuart verfolgt mittels Gen-Chip- Technologie die Bildung einer Ratten-Niere

San Diego - Wissenschaftler der UCSD School of Medicine haben erstmals Schritt für Schritt die Entwicklung der Niere eines Säugetiers beschrieben. Das Team um den Nephrologen Robert Stuart setzte dafür eine Gen-Chip-Technologie und neuartige Software ein. Im Labor von Sanjay Nigam wurden Rattennieren studiert um jene Gene zu ermitteln, die während der Entwicklung aktiv werden und sich später wieder ausschalten.

Laut Nigam bestehe bei rund einem Drittel der chronischen Nierenerkrankungen von Kindern eine Verbindung zu Störungen bei der Entwicklung dieses Organs. "Diese Studie ist hoffentlich die erste einer Serie, die Gene identifiziert, die für jene verschiedenen Prozesse notwendig sind, die gemeinsam für die Bildung der Niere verantwortlich sind. Die grundlegende Frage ist eigentlich, wie man eine Niere herstellen kann." Stuart erklärte, dass die aktuelle Studie die erste breit angelegte Beschreibung der Gen-Expression während der Entwicklung eines Organs sei.

Obwohl die großen Datenmengen die Analyse der Gen-Expression extrem schwierig machten, sei laut Stuart das Aufspüren der rund 30.000 entscheidenden Variablen am schwierigsten. Die Daten wurden durch den Einsatz von Gen-Chips, so genannten Mikroarrays, ermöglicht, die das Verfolgen der Expression von Tausenden Genen in einem einzigen Test erlauben. Die wirkliche Herausforderung war die Interpretation der komplexen Daten, die von den Gen-Chips geliefert wurden. Dafür entwickelten Stuart mit "Equalizer" und "eBlot" Programme, die die Gen-Expression aufspüren und die Ergebnisse in sinnvolle Gruppe anordnen. Ziel war die Unterscheidung der aktivierten von den sich nicht verändernden Genen.

Zuerst isolierten die Forscher RNA von embryonalen Ratten am 13., 15., 17., und 19. Tag, bei der Geburt, im Alter von einer Woche und als nicht schwangere Erwachsene. In der Folge identifizierten sie 873 Nieren-Gene von 8.740 Genen, die auf den DNA-Chips vorhanden waren, die ihre Expression während der Entwicklung deutlich veränderten. Diese Gene wurden in der Folge in fünf deutlich unterscheidbare Gruppen angeordnet, basierend auf Gipfelexpression während der Entwicklung. (pte)

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