Natur
So entsteht eine Niere
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)