Molekularbiologie: Gene besser messen

Wissenschaftler der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) haben eine Methode entwickelt, um die Aktivität von Genen effizienter zu messen und so biologische Prozesse besser zu verstehen.

Alle Zellen haben die gleichen Gene, aber für ihre unterschiedlichen Funktionen ist entscheidend, welche Gene wann, wo und in welchem Maße aktiv sind. Aktive Gene werden in der Zelle in das Botenmolekül mRNA kopiert, das wiederum als Bauanleitung für das entsprechende Protein dient. Welche der rund 20.000 Gene einer menschlichen Zelle in welcher Menge als mRNA vorliegen, ist daher sehr informativ, um biologische Prozesse zu verstehen.

Die Gesamtheit der mRNAs – das Transkriptom – lässt sich seit einigen Jahren mittels der Hochdurchsatz-Sequenzierung gut messen, bei der die mRNA-Kopien einer Probe sequenziert und für jedes Gen gezählt werden. Dieses „RNA-seq“ ist eine der zentralen Methoden der Molekularbiologie geworden. „Effizientes RNA-seq bestimmt, wie viele Proben ich analysieren kann und damit, wieviel biologische Informationen ich bei gegebenem Budget gewinnen kann“, sagt der LMU-Biologe Wolfgang Enard, der mit seinem Team die vielleicht derzeit effizienteste Methode für RNA-seq entwickelt hat.

Die Forschenden haben ihre Methode „prime-seq“ genannt und bereits in mehr als 30 verschiedenen Publikationen innerhalb und außerhalb der LMU erfolgreich angewendet. In ihrer aktuellen Publikation im Journal Genome Biology konnten sie nun zeigen, dass prime-seq das Transkriptom genauso gut misst wie andere RNA-seq Protokolle, aber bis zu 50-mal kostengünstiger ist. Die Methode lässt sich ohne teures Equipment in jedem molekularbiologischen Labor etablieren. Ihre Effizienz beruht vor allem auf der Integration von DNA-Barcodes sowie der direkten Extraktion der mRNA aus Zellen. „Robuste, validierte und kosteneffiziente Methoden werden in der wachsenden Forschungslandschaft immer wichtiger. Wir hoffen auch, mit unserer Methode einen Beitrag zu offenerer und reproduzierbarerer Wissenschaft zu leisten“, so Lucas Wange, einer der Erstautoren der Studie.