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Reisgenom entschlüsselt

Erstmals wurde jetzt das Erbgut einer Getreidepflanze vollständig entschlüsselt. Zwei Forschergruppen berichten im Fachblatt Science (Bd. 296, S. 79 u. 92) über die Sequenzierung des Genoms der Reispflanze. Damit ist eine wichtige Voraussetzung dafür gegeben, eine für die Ernährung der Weltbevölkerung wichtige Nutzpflanze durch genetische Veränderungen zu optimieren. Gleichzeitig ermöglicht die nun vorliegende DNA-Sequenz, das Genom verwandter Getreidepflanzen wie Mais, Weizen und Gerste schneller zu entziffern.

Reis ist das Hauptnahrungsmittel für mehr als ein Drittel der Weltbevölkerung. Von der zu den Süßgräsern zählenden Pflanze Oryza sativa gibt es über tausend kultivierte Sorten. Zu den wichtigsten gehört die Indica-Variante, die vor allem in China angebaut wird. Deren Erbgut entschlüsselten Wissenschaftler des chinesischen Genomics Institute in Peking in Kooperation mit der University of Washington unter Leitung von Jun Yu. Das von Stephen Goff geleitete Team der Firma Syngenta sequenzierte eine zweite Sorte, die hauptsächlich in Japan angebaute Japonica-Variante. Bei den publizierten Genomsequenzen handelt es sich um Rohfassungen, die vervollständigt und überprüft werden müssen.

Mit etwa 450 Millionen DNA-Bausteinen besitzt der Reis das kleinste Genom von allen Getreidepflanzen. Die Forscher schätzen die Zahl der Gene auf 42.000 bis 63.000. Der Mensch dagegen besitzt nur 30.000 bis 40.000 Gene. Allerdings ist die durchschnittliche Genlänge beim Indica-Reis mit 4500 Bausteinen wesentlich geringer, verglichen mit den im Mittel 72.000 Bausteinen der Menschengene. Das erklären die Forscher damit, dass bei Pflanzen Variationen eines Gens häufig durch Genverdopplungen erzeugt werden. Das war bei über 70 Prozent der Reisgene nachweisbar. Dagegen können bei höheren Tieren durch einen „Spleißen“ genannten Prozess aus ein und derselben Gensequenz verschiedene Proteinprodukte entstehen. Dabei werden aus den langen Genen bestimmte Abschnitte herausgeschnitten.

Fast alle der bisher bekannten Gene von Mais, Weizen und Gerste waren im Japonica-Genom an ähnlichen Positionen nachweisbar. Durch Sequenzvergleich mit dem menschlichen Genom suchten die Syngenta-Forscher nach Hinweisen darauf, ob Reisgene durch so genannten lateralen Gentransfer in das Erbgut des Menschen gelangt sind. Sie fanden keine entsprechenden Sequenzen ? für die Wissenschaftler des BioTech-Unternehmens ein Argument für die Unbedenklichkeit genetisch veränderter Nahrungsmittel.

Joachim Czichos
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