Was ist umgekehrte Genetik?

Reverse Genetik ist ein Ansatz in der Genetikforschung, der eine unbekannte genetische Sequenz nimmt und versucht, den Phänotyp herauszufinden, mit dem sie verbunden ist. Dies steht im Gegensatz zur klassischen Genetik, bei der Forscher einen bekannten Phänotyp, wie beispielsweise Streifen auf einer Katze, nehmen und versuchen zu bestimmen, welches Gen oder welche Gene das Auftreten des Phänotyps verursachen. Diese beiden unterschiedlichen Ansätze sind beide weit verbreitet und tragen zu einem besseren Gesamtverständnis des Genoms vieler Organismen bei.

Als die Gensequenzierung schneller und einfacher wurde, sahen sich die Forscher mit einer Fülle von Material konfrontiert, von dem sie nichts wussten. Sie konnten eindeutige genetische Sequenzen nachweisen, aber sie hatten keine Ahnung, was diese Sequenzen taten und was nicht. Infolgedessen begann man mit der reversen Genetik, diese unbekannten Bereiche des Genoms zu erforschen, um mehr über ihre Funktion zu erfahren. Angesichts der Länge des Genoms in einigen Organismen wird es für viele Generationen von Forschern reichlich Material zu erforschen geben.

Bei der reversen Genetik nimmt ein Forscher eine unbekannte genetische Sequenz und manipuliert sie, um zu sehen, wie sie den Phänotyp verändert. Forscher können Mutationen, Deletionen, Additionen oder andere Veränderungen in die Sequenz einführen, die ihre Expression verändern sollten. Sie können auch genetische Sequenzen ein- und ausschalten. Durch die Beobachtung der durch die Manipulation verursachten Veränderungen kann ein Forscher Rückschlüsse auf die Funktion der Sequenz im Körper ziehen.

Man könnte sich die Reverse Genetik als eine Art Black-Box-Forschungsgebiet vorstellen. In diesem Fall befindet sich die genetische Sequenz in der Blackbox, wobei die Funktion dem Forscher verborgen bleibt. Der Forscher steckt eine metaphorische Hand in die Schachtel, um den Inhalt zu manipulieren, und sieht dann, wie die Manipulation die Ausgabe der Schachtel verändert. Mithilfe der reversen Genetik können Menschen die Funktion bestimmter Sequenzen und Bereiche des Genoms herausfinden.

Ein Bereich, in dem reverse Genetik verwendet wird, ist die Entwicklung von Impfstoffen, wobei Forscher neue Viren nehmen und ihre genetischen Codes untersuchen, um die richtigen Segmente zu finden, die sie zum Schutz von Menschen in einen Impfstoff einführen können. Die umgekehrte Genetik kann manchmal zu bemerkenswerten Überraschungen führen, weil Forscher nicht unbedingt wissen, was ihre Manipulationen bewirken. Sie können Verbindungen zu genetischen Erkrankungen entdecken, herausfinden, dass die Ausprägung eines Merkmals komplizierter ist als bisher angenommen, oder durch ein tieferes Verständnis der Funktion des Genoms neue Ansätze für die medizinische Behandlung finden.