Quantitative Genetik

Mit neuer Methode Muster in genetischen Daten erkennen

Ein interdisziplinäres Forscherteam der Universitäten Göttingen, Mannheim, Michigan State und der TU München hat eine neuartige Methode zur Identifikation von Mustern in genetischen Daten entwickelt. Die Identifikation solcher Muster wird häufig genutzt, um das Verständnis der zugrundeliegenden genetischen Prozesse zu verbessern.

Die Forscherinnen und Forscher untersuchten unter Leitung von Prof Dr. Henner Simianer, Arbeitsgruppe Tierzucht und Haustiergenetik der Universität Göttingen, sogenannte Haplotypenblöcke. „Das sind längere Segmente im Erbgut eines Lebewesens, die in der Population häufiger auftreten“, sagt Torsten Pook, Erstautor der Studie. „Solche Blöcke können zum Beispiel gehäuft auftreten, wenn das entsprechende Segment genetische Vorteile mit sich bringt. Im Falle von Mais kann dies zum Beispiel eine bessere Resistenz gegen Kälte sein“, so Pook.

Die im neu entwickelten Verfahren detektieren Haplotypenblöcke sind wesentlich größer als in bisherigen Methoden, da Substrukturen im Datensatz besonders berücksichtigt und getrennt betrachtet werden können. Hierdurch wiederum können genetische Datensätze mit Millionen von genetischen Markern auf einige hundert Blöcke reduziert werden. Trotz dieser erheblichen Variablenreduktion konnte gezeigt werden, dass nur ein sehr geringer Teil der genetischen Informationen in diesem Prozess verloren gehen und gleichzeitig der Informationsgehalt besonders relevanter Genabschnitte geschärft wird.

Die identifizierten Blockstrukturen können in den verschiedensten Bereichen der quantitativen Genetik genutzt werden. „Zum Beispiel kann damit die Zuchtwertschätzung, also gerade die Entscheidung welche Tiere bzw. Pflanzen für die Zucht verwendet werden, verbessert werden. Dies wiederum erhöht nicht nur die erzielten Erträge, sondern bedeutet heutzutage auch die Zucht gesünderer Lebewesen mit stärkeren Resistenzen gegen Krankheiten. Im menschlichen Erbgut sind wiederum besonders solche Segmente von Relevanz, die mit Erbkrankheiten in Verbindung gebracht werden können, um hiergegen präventive Maßnahmen ergreifen zu können.“

Originalveröffentlichung: Torsten Pook et al. HaploBlocker: Creation of Subgroup Specific Haplotype Blocks and Libraries. Genetics (2019).
Doi: https://doi.org/10.1534/genetics.119.302283

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Quelle: Uni Göttingen

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