{"id":152215,"date":"2018-08-20T15:33:23","date_gmt":"2018-08-20T13:33:23","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=152215"},"modified":"2018-08-20T15:33:23","modified_gmt":"2018-08-20T13:33:23","slug":"allergiker-wissenschaftler-erbgut-weizen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/allergiker-wissenschaftler-erbgut-weizen\/","title":{"rendered":"Hoffnung f\u00fcr Allergiker: Wissenschaftler entschl\u00fcsseln Erbgut des Weizens"},"content":{"rendered":"<p>Rund 13 Jahre hat eine Gruppe von mehr als 200 Forschern aus 20 L\u00e4ndern, die sich im International Wheat Genome Sequencing Consortium (<a href=\"https:\/\/www.wheatgenome.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">IWGSC<\/a>) zusammengeschlossenen haben, gebraucht, um das komplexe Erbgut des Weizens fast komplett zu entschl\u00fcsseln. Dank dieser neuen Erkenntnisse darf man nun hoffen, in naher Zukunft neue, ertragreiche Weizenarten nicht nur schneller z\u00fcchten zu k\u00f6nnen, sondern auch Allergene heraus zu z\u00fcchten.<\/p>\n<p>\u201eWir haben an einer einzigen Weizensorte namens Chinese Spring geforscht\u201c, sagt Dr. Manuel Spannagl vom <a href=\"https:\/\/www.helmholtz-muenchen.de\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener noreferrer\">Helmholtz Zentrum<\/a> in M\u00fcnchen, das gemeinsam mit dem Leibniz-Institut f\u00fcr Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) Gatersleben federf\u00fchrend an der Studie beteiligt war. Diese Weizensorte sei sozusagen \u201edie Laborratte\u201c f\u00fcr die Weizenforschung, erkl\u00e4rt er. Auf dem Feld sei sie zwar nicht mehr zu finden, aber sie sei \u201edie Modellpflanze, auf die sich die Wissenschaftler geeinigt haben und diese eine Linie haben wir sequenziert. Sie ist zu 94% komplett.\u201c<\/p>\n<p>Chinese Spring sei ein Brotweizen und der ist laut Dr. Spannagl genetisch komplexer als Hartweizen. \u201eBrotweizen hat drei Untergenome. Er ist entstanden durch eine Kreuzung eines Hartweizens mit zwei Untergenomen und einer Grassorte, die nur ein Untergenom hat. Daher hat er drei Untergenome.\u201c Hartweizen, der zur Nudelherstellung verwendet wird, hat nur zwei Untergenome, und \u2013 man h\u00f6re und staune \u2013 der Mensch hat nur ein einzelnes Untergenom. \u00dcbrigens umfasst das menschliche Erbgut rund 20.000 Gene, das des Brotweizens 107.891.<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" title=\"IWGSC Explainer video\" width=\"1290\" height=\"726\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/gI06yMTp_c8?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe><\/p>\n<h4>Komplexeres Erbgut beim Weizen als beim Menschen<\/h4>\n<p>Das hei\u00dft also, der Weizen ist komplexer als der Mensch? \u201eStimmt\u201c, sagt Spannagl. \u201eDas Erbgut des Weizens ist deutlich komplexer als das des Menschen. Der Mensch hat bei weitem nicht das komplexeste Erbgut aller Lebewesen. Pflanzen haben teilweise ein viel gr\u00f6\u00dferes Erbgut, mit viel mehr Genen, als der Mensch. Brotweizen ist daf\u00fcr ein sehr gutes Beispiel, aber auch noch nicht das Ende der Fahnenstange.\u201c Der Brotweizen sei aber \u201eschon ein wirklich schwer zu knackendes Genom\u201c gewesen. Die vollst\u00e4ndige Sequenzierung des Genoms schien daher auch lange unm\u00f6glich. \u201eJe mehr Untergenome ein Organismus hat, desto komplizierter ist er zu sequenzieren und zu analysieren. Durch die drei Untergenome hat man von jedem Gen zun\u00e4chst einmal auch drei Kopien\u201c, erkl\u00e4rt der Wissenschaftler. \u201eDas macht die Sache einerseits sehr interessant, aber auch sehr aufw\u00e4ndig und komplex.\u201c<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignleft size-medium wp-image-152213\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/wheat-381848_1920-300x200.jpg\" alt=\"Weizen\" width=\"300\" height=\"200\" \/><\/p>\n<p>K\u00fcnftig k\u00f6nnte es den Forschern m\u00f6glicherweise sogar gelingen, 100% des Genoms zu knacken, das sei aber nicht so wichtig sagt Spannagl. \u201eAuch das menschliche Erbgut ist bisher nicht zu 100% sequenziert Es gibt immer noch ein paar Bereiche im Erbgut, die sehr schwer zur sequenzieren sind, weil sie aus sich st\u00e4ndig wiederholenden Abl\u00e4ufen bestehen.\u201c F\u00fcr die meisten Anwendungen und die meisten Fragestellungen sei es wahrscheinlich auch gar nicht n\u00f6tig, das Genom zu 100% zu sequenzieren. \u201eWir gehen davon aus, dass wir in den 94%, die wir jetzt haben, die meisten oder alle Gene abgedeckt haben. Diese 6%, die noch fehlen, enthalten h\u00f6chstwahrscheinlich nur Repetitivelemente, die aber nicht f\u00fcr Proteine verantwortlich sind.\u201c<\/p>\n<p>Durch die Ergebnisse ihrer Forschung hoffen wie Wissenschaftler, dass man mit neuartigen Zuchtmethoden und gezielter Z\u00fcchtung, \u201edie verst\u00e4rkt auch die Genominformationen nutzt, wo auf dem Erbgut ein bestimmtes Gen tats\u00e4chlich liegt\u201c, den Z\u00fcchtungsfortschritt erheblich beschleunigen kann. Bisher dauert die Z\u00fcchtung einer neuen Weizensorte etwa zehn Jahre. In Anbetracht der Tatsache, dass Weizen, laut einer Publikation der Forschergruppe, das Grundnahrungsmittel f\u00fcr mehr als ein Drittel der Weltbev\u00f6lkerung sei und fast 20 Prozent der Kalorien und Proteine ausmache, die Menschen weltweit konsumieren, w\u00e4re dies ein bedeutender Schritt. In etwa zwei bis drei Jahren sollte es soweit sein, dass man mit ersten Erfolgen bei der Verwendung des Genoms f\u00fcr die Z\u00fcchtung rechnen k\u00f6nne, vermutet Spannagl.<\/p>\n<p>Falls nun aber jemand hofft, dass es k\u00fcnftig auch Weizen geben wird, der nicht dick macht, muss der diese Hoffnung leider begraben. \u201eDas glaube ich eher weniger\u201c, lacht Spannagl, \u201edas w\u00e4re sch\u00f6n. Es geht aber vor allem um Resistenzen gegen Sch\u00e4dlinge. Wir haben jetzt eine Weizensorte sequenziert, es gibt aber nat\u00fcrlich tausende Sorten, die in den Eigenschaften teilweise sehr unterschiedlich sind. Es gibt auch welche, die nat\u00fcrlich resistent gegen manche Sch\u00e4dlinge sind. Viele der Elitesorten, die bei uns auf dem Feld sind, haben einen hohen Ertrag, sind aber sehr anf\u00e4llig f\u00fcr Sch\u00e4dlinge.\u201c Genau diese Sorten m\u00fcsse man nun resistent gegen die Sch\u00e4dlinge machen. \u201eDa ist es sehr interessant, wenn wir wissen, dieses Gen ist verantwortlich f\u00fcr die Resistenz gegen einen bestimmten Erreger.\u201c<\/p>\n<p>Alle, die nun Angst vor Genweizen haben, beruhigt Spannagl. Diese Resistenzen k\u00f6nnten mit ganz normaler, herk\u00f6mmlicher Z\u00fcchtung erreicht werden. \u201eDas hat mit Gentechnik nichts zu tun. Man k\u00f6nnte es \u00fcber Gentechnik genauso machen, es geht aber auch ganz normal \u00fcber konventionelle Z\u00fcchtung. Das sind zwei verschiedene Schienen, das Ergebnis ist das gleiche.\u201c Mit der Genschere CRISPR, \u00fcber die es erst k\u00fcrzlich ein Urteil des Europ\u00e4ische Gerichtshofs gab, lie\u00dfe sich das Ergebnis vielleicht sogar noch etwas schneller erreichen, \u201egrunds\u00e4tzlich ist so etwas durch die Erbgut Informationen, die jetzt vorliegen, aber auch \u00fcber konventionelle Z\u00fcchtung m\u00f6glich.<\/p>\n<h4>Hoffnung f\u00fcr Allergiker<\/h4>\n<p>In einer zus\u00e4tzlichen Studie analysierten die Forscher auch die Gene, die an Allergien beteiligt sind. Die gute Nachricht f\u00fcr alle, die zum Beispiel eine Glutenunvertr\u00e4glichkeit haben. \u201eMit dem Vorliegen des Erbgutes konnten wir erstmals alle Gene, die zust\u00e4ndig sind f\u00fcr die verschiedenen Weizenunvertr\u00e4glichkeiten kareitieren. Es gibt da ja nicht nur Gluten sondern viele verschiedene Unvertr\u00e4glichkeiten\u201c, so Spannagl. Um soweit zu kommen, mussten die Wissenschaftler kl\u00e4ren, welche Gene wo liegen und welche Aufgaben einzelne Gene haben.\u201eWir haben keine neuen Gene gefunden die daf\u00fcr verantwortlich sind, die waren zum gro\u00dfen Teil schon bekannt, wir konnten sie jetzt aber genau auf dem Erbgut katieren.\u201c Das sei die Voraussetzung daf\u00fcr, dass man eventuell auch Weizensorten z\u00fcchten kann, die weniger Gluten oder weniger von den allergieausl\u00f6senden Stoffen enthalten.<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignright size-medium wp-image-152212\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2018\/08\/background-2561_1920-300x200.jpg\" alt=\"Weizen\" width=\"300\" height=\"200\" \/><\/p>\n<p>\u201eEs gibt diese drei Sub-Genome im Weizen Erbgut und damit also von jedem Gen drei Kopien. Wenn jetzt also jedes Gen mit seinen drei Kopien komplett exprimiert, also \u00fcbersetzt wird in ein Protein, dann hat man pl\u00f6tzlich die dreifache Menge dieser Proteine\u201c, erkl\u00e4rt Spannagl. In manchen F\u00e4llen sei das aber f\u00fcr den Organismus vielleicht gar nicht hilfreich, vielleicht zu viel des Guten. \u201eDa ist es f\u00fcr uns sehr spannend zu sehen, welche Gene in einigen dieser drei Untergenome werden in dreifacher Ausf\u00fchrung exprimiert, welche Gene werden runter reguliert. Der Organismus muss da sehr komplex regulieren, wie stark manche Gene ein- und ausgeschaltet werden.\u201c<\/p>\n<p>Es sei noch gar nicht so lange her, dass diese drei Untergenome im Erbgut zusammengekommen seien und es sei somit immer noch ein \u201eWork in Progress\u201c und daher \u201esehr spannend zu sehen, wie reguliert der Organismus das Ein- und Ausschalten der Gene und f\u00fcr welche Funktionen sind die Gene zust\u00e4ndig, die soundso reguliert werden. Sind sie z.B. f\u00fcr das Wachstum zust\u00e4ndig? Oder sind sie f\u00fcr irgendwelche Resistenzen zust\u00e4ndig?\u201c<\/p>\n<p>Das sei sehr spannend, da man zum ersten Mal in einem Organismus forsche, in dem es diese drei Untergenome gebe, betont Spannagl, denn fr\u00fchere Pflanzengenomen, die sequenziert wurden, z.B. Reis oder Mais, h\u00e4tten, ebenso wie das menschliche Erbgut, nur ein Untergenom. \u201eDie waren deutlich einfacher, haben aber nicht diese drei Untergenomen. Das ist jetzt das erste Mal, dass wir bei Gr\u00e4sern oder Getreide einen Organismus haben, der diese drei Untergenome hat und wird uns das tats\u00e4chlich ausf\u00fchrlich anschauen k\u00f6nnen.\u201c<\/p>\n<blockquote class=\"wp-embedded-content\" data-secret=\"CksjoAts8Q\"><p><a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/mueckenspray-gegen-schaedlinge\/\">&#8216;M\u00fcckenspray&#8217; gegen Sch\u00e4dlinge<\/a><\/p><\/blockquote>\n<p><iframe loading=\"lazy\" class=\"wp-embedded-content\" sandbox=\"allow-scripts\" security=\"restricted\" style=\"position: absolute; visibility: hidden;\" title=\"&#8220;&#8216;M\u00fcckenspray&#8217; gegen Sch\u00e4dlinge&#8221; &#8212; Innovation Origins\" src=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/mueckenspray-gegen-schaedlinge\/embed\/#?secret=AbdtQUcX44#?secret=CksjoAts8Q\" data-secret=\"CksjoAts8Q\" width=\"600\" height=\"338\" frameborder=\"0\" marginwidth=\"0\" marginheight=\"0\" scrolling=\"no\"><\/iframe><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Rund 13 Jahre hat eine Gruppe von mehr als 200 Forschern aus 20 L\u00e4ndern, die sich im International Wheat Genome Sequencing Consortium (IWGSC) zusammengeschlossenen haben, gebraucht, um das komplexe Erbgut des Weizens fast komplett zu entschl\u00fcsseln. 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