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Zwitschernde Gene

Wissenschaftler der Freien Universität Berlin sind an Entschlüsselung des ersten Singvogelgenoms beteiligt

Nr. 75/2010 vom 01.04.2010

Biologen der Freien Universität Berlin sowie Bioinformatiker und Genomexperten des Max-Planck-Instituts für Molekulare Genetik haben als einziges deutsches Team zusammen mit 20 internationalen Instituten dazu beigetragen, das erste Erbgut eines Singvogels zu entschlüsseln. Es handelt sich um das Genom des australischen Zebrafinken (Taeniopygia guttata). Die Ergebnisse wurden in der aktuellen Ausgabe der renommierten Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht.

Für Fragen, die an Mäusen schlecht oder gar nicht beantwortet werden können, ist der Zebrafink seit zwei Jahrzehnten ein beliebtes Modellsystem: Wie lernen Vögel singen? Welche Parallelen existieren zum Spracherwerb bei Kleinkindern? Wie unterscheiden sich weibliche und männliche Gehirne? Warum braucht ein erwachsenes Gehirn neue Nervenzellen? Die Dekodierung des Zebrafinken-Genoms macht es nun möglich, derartige Fragen schneller zu beantworten und auf die Humanbiologie zu übertragen. So wird es beispielsweise möglich, Erbkrankheiten zu verstehen: Eine Erbkrankheit, die zu Sprachstörungen bei Menschen führt, wird durch Mutationen im sogenannten FOXP2 Gen verursacht – bei Zebrafinken ist das gleiche Gen daran beteiligt, Gesangslernen zu ermöglichen.

Entdeckt wurde diese faszinierende Parallele in der Arbeitsgruppe für Verhaltensbiologie von Professorin Constance Scharff an der Freien Universität Berlin; die Wissenschaftlerin ist einer der Autoren der Genom-Studie in „Nature“. Ihre Doktorandin Iris Adam initiierte die Zusammenarbeit mit Bioinformatikern und Genomexperten am Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik. Gemeinsam nutzten sie erstmals eine neue Sequenziertechnologie für Singvögel.

Die Wissenschaftlerinnen fanden heraus, dass das Vogel-Gehirn die Information von zehntausend Genen aktiv benutzt, das ist mehr als die Hälfte des gesamten Genoms. Sie verglichen, wie sich die Aktivität dieser Gene im Gehirn junger Vögel, die gerade den Gesang lernen, von der alter Vögel unterscheidet, die keine neuen Gesänge mehr lernen. Weiterführende Analysen dieser Ergebnisse könnten zu der Identifikation von Genen führen, die wichtig für das Erlernen von Gesang sind. Die Ergebnisse könnten ebenfalls Aufschluss darüber geben, wie Menschen zu sprechen lernen.

Weitere Informationen

Prof. Dr. Constance Scharff, Institut für Biologie der Freien Universität Berlin,
Telefon: 030 / 838-53848, E-Mail: scharff@zedat.fu-berlin.de