Neurogenese: Gen-Netzwerk steuert Nervenzellneubildung bei Erwachsenen
Gerd Kempermann vom Max-Delbrück-Zentrum für Molekulare Medizin und der Berliner Charité hat zusammen mit amerikanischen Kollegen erste Einblicke in das komplizierte Regelnetzwerk der Neubildung von Neuronen gewonnen. Die Forscher zählten dafür die neugebildeten Nervenzellen im Gehirn von 52 verschiedenen Mausstämmen und verglichen sie mit der Expression von über 12 000 Genen in den Gehirnen der Nager. So konnten sie zwölf Gene identifizieren, die wahrscheinlich Schlüsselpositionen in den regulatorischen Netzwerken innehaben, da sie ihre eigene Expression kontrollieren. Zwei dieser Erbanlagen waren bekannte Stammzellgene, für sechs ließ sich ein plausibler Bezug zur Neurogenese herstellen, die übrigen waren neu.
Für ihre Arbeit hatten die Forscher die Neurogenesedaten der 52 Mausstämme zunächst mit Hilfe so genannter Kopplungsanalysen untersucht. Mit diesem genetischen Verfahren fahnden Genforscher sonst zum Beispiel nach Krankheitsgenen beim Menschen. Die Neurowissenschaftler suchten mit dieser Technik nach Genen, welche während der Neubildung von Neuronen aktiv sind. Sie benutzten Genexpressiondaten aus den gleichen 52 Mausstämmen und ließen Computerprogramme die Genexpression mit den Neurogenesedaten vergleichen. Je höher die Übereinstimmung der Muster war, desto wahrscheinlicher war es, dass es sich um ein Kandidatengen handelte. Dabei engten sie die Suche weiter ein, indem sie davon nur jene Gene unter die Lupe nahmen, die ihre eigene Aktivität kontrollieren. Sie fanden dabei 190 Kandidatengene, von denen sie zwölf als Hauptregulatoren identifizierten.
Die Ergebnisse zeigen nach Ansicht der Forscher, dass bei komplexen biologischen Vorgängen die Erforschung von Gen-Netzwerken hilfreicher sein kann, als die Analyse einzelner Kandidatengene. Ziel ist es, dieses Wissen für die Entwicklung neuartiger Therapien neurodegenerativer Erkrankungen zu nutzen und das Verständnis vom Zusammenspiel von Struktur und Funktion im Gehirn zu verbessern.
Für ihre Arbeit hatten die Forscher die Neurogenesedaten der 52 Mausstämme zunächst mit Hilfe so genannter Kopplungsanalysen untersucht. Mit diesem genetischen Verfahren fahnden Genforscher sonst zum Beispiel nach Krankheitsgenen beim Menschen. Die Neurowissenschaftler suchten mit dieser Technik nach Genen, welche während der Neubildung von Neuronen aktiv sind. Sie benutzten Genexpressiondaten aus den gleichen 52 Mausstämmen und ließen Computerprogramme die Genexpression mit den Neurogenesedaten vergleichen. Je höher die Übereinstimmung der Muster war, desto wahrscheinlicher war es, dass es sich um ein Kandidatengen handelte. Dabei engten sie die Suche weiter ein, indem sie davon nur jene Gene unter die Lupe nahmen, die ihre eigene Aktivität kontrollieren. Sie fanden dabei 190 Kandidatengene, von denen sie zwölf als Hauptregulatoren identifizierten.
Die Ergebnisse zeigen nach Ansicht der Forscher, dass bei komplexen biologischen Vorgängen die Erforschung von Gen-Netzwerken hilfreicher sein kann, als die Analyse einzelner Kandidatengene. Ziel ist es, dieses Wissen für die Entwicklung neuartiger Therapien neurodegenerativer Erkrankungen zu nutzen und das Verständnis vom Zusammenspiel von Struktur und Funktion im Gehirn zu verbessern.
© Max-Delbrück-Zentrum/spektrumdirekt
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.