Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat heute bekannt gegeben, dass sie ein neues Graduiertenkolleg an der Universität Göttingen fördert. Das Graduiertenkolleg trägt den Titel „Neue genetische Modellsysteme: Artübergreifender Vergleich der Funktion von entwicklungsbiologischen Genen und Gen-Netzwerken (GönomiX)“ und zielt darauf ab, das Verständnis der Gene und ihrer Funktionen in der Evolution der Tierwelt zu erweitern. Im Rahmen dieser Initiative werden Forschende vergleichbare Daten zur Genregulation von verschiedenen Tiergruppen sammeln, darunter Käfer, Ringelwürmer, Plattwürmer, Schnecken und Quallen. Dieser Ansatz markiert einen Paradigmenwechsel, da die bisherige Forschung sich vorwiegend auf wenige Modellorganismen wie die Fruchtfliege oder die Maus konzentrierte.
Fördermittel von bis zu sechs Millionen Euro werden dem Graduiertenkolleg über die nächsten fünf Jahre zur Verfügung gestellt, um die Vergleichenden Studien in der Evolution der Tiere zu unterstützen. Das GönomiX-Team wird dabei insbesondere die Entwicklungsprozesse einer Vielzahl von Tierarten analysieren, vor allem deren Köpfe, und Veränderungen im Gen-Netzwerk während der Evolution von Kopfformen beleuchten. Ein besonderer Fokus liegt auf dem Wnt-Signalweg, der eine entscheidende Rolle in der Zellkommunikation spielt. Zusätzliche Studien werden genetische Veränderungen untersuchen, die zu neuen Körpermerkmalen wie Hörnern bei Käfern oder Schneckenhäusern geführt haben.
Innovative Technologien und Methoden
Um die Forschungsziele zu erreichen, vereint das Graduiertenkolleg die Expertise von Forschenden am Göttingen Campus. Beteiligt sind die Fakultäten für Biologie und Psychologie, Geowissenschaften und Geographie, die Universitätsmedizin Göttingen sowie das Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften. Die Methoden, die in diesem Rahmen eingesetzt werden, sind vielfältig und umfassen gezieltes Ausschalten von Genen mittels RNA-Interferenz, Einzel-Zell-Gensequenzierung sowie die Genom-Editierung durch CRISPR/Cas9.
Ein weiterer innovativer Aspekt des Projekts wird die Entwicklung neuer Computerprogramme und KI-Methoden sein. Diese sollen dazu dienen, genetische Netzwerke über evolutionäre Distanzen hinweg zu vergleichen und die räumliche Anordnung von Chromosomen im Zellkern sowie deren Einfluss auf die Genaktivität zu untersuchen. Das Graduiertenkolleg bietet den Promovierenden nicht nur Zugang zu modernsten Technologien, sondern auch ein breites Spektrum an Methoden zur Ausbildung in molekularbiologischen Techniken, fortschrittlicher Bildgebung und bioinformatischer Analyse.
Ziel und gesellschaftliche Relevanz
Das übergeordnetes Ziel des Graduiertenkollegs ist es, die Genomik für verschiedene wissenschaftliche Anwendungsgebiete nutzbar zu machen. Dazu zählen unter anderem die Grundlagenforschung, Schädlingsbekämpfung und gesellschaftliche Anwendungen. Indem die Forschung in Bezug auf genetische Modellsysteme erweitert wird, wird ein tiefergehendes Verständnis für evolutionäre Prozesse und deren Einfluss auf biologischen Diversität angestrebt.
Zusätzlich zum GönomiX-Projekt beschäftigt sich die Lebenswissenschaftliche Fakultät der Technischen Universität München intensiv mit grundlegenden Konzepten der Genetik und Zellbiologie. In einem im Sommersemester angebotenen Pflichtmodul für Bachelor-Studiengänge im Bereich Life Sciences wird ein breites Spektrum an Themen behandelt, das von der Struktur von Genen und Genomen über Mutationen bis hin zur rekombinanten DNA-Technologie reicht. In der Vorlesung, die von renommierten Dozenten wie Prof. Schneitz und Dr. Denninger geleitet wird, wird auch auf fortschrittliche Techniken zur genetischen Analyse eingegangen.
Ein registriertes Studieren an der Technischen Universität München ist für die Prüfung erforderlich, und weitreichende Ressourcen, darunter Präsentationen und Videoaufzeichnungen, stehen den Studierenden auf Moodle zur Verfügung. Diese integrativen Bildungsansätze sind darauf ausgelegt, das Verständnis genetischer Prinzipien sowie die molekularen Grundlagen der Vererbung zu vertiefen.
