Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPG)
Gatersleben
Chromosomen in Forschung und Schule
Chromosomen sind Träger der Erbinformation und spielen damit eine zentrale Rolle in der Pflanzenzüchtung. Ihre Zusammensetzung ist entscheidend für die Vererbung von Merkmalen und somit für die Vielfalt von Pflanzenarten und Sorten. In der Züchtung wird die genetische Zusammensetzung eines Organismus verändert, um gewünschte Eigenschaften zu fördern oder neue Sorten zu entwickeln.
Der Vortrag wird die gegenwärtige Forschung und zukünftige Anwendungsfelder der Chromosomenbiologie darstellen. Im Weiteren wird ein Experiment vorgestellt, mit dem Schüler experimentell mit der CRISPR/Cas9-Methode und der Organisation von Chromosomen bzw. Genomen im Biologieunterricht vertraut gemacht werden können. Neben der gezielten Manipulation von Genen und Chromosomen können mit Hilfe von CRISPR/Cas9 auch definierte DNA-Sequenzen markiert werden.
Um dieses Experiment zu ermöglichen, wurde der fluoreszenzbasierte CRISPR-Nachweis von DNA durch eine nicht fluoreszenzbasierte Methode ersetzt. Die Detektion spezifischer Sequenzen in Chromosomen und Zellkernen wird unter Verwendung von alkalischer Phosphatase oder Peroxidase und einem Standard-Durchlichtmikroskop möglich gemacht. Diese Nachweismethode kann somit durchgeführt werden, auch wenn kein teures Fluoreszenzmikroskop zur Verfügung steht. Da es sich um ein nicht-transgenes Verfahren handelt, ist für die Durchführung des Experiments kein S1-Sicherheitslabor notwendig.
Zur Person
Andreas Houben wurde am 06.05.1963 in Magdeburg geboren. Er studierte Pflanzenzüchtung in Halle-Wittenberg, wo er 1993 auf dem Gebiet der Chromosomenbiologie promovierte. Von 1993 bis 1995 war er als Postdoktorand am Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung Gatersleben tätig. Von 1996 bis 2001 forschte er erst als DFG-Stipendiat und später als Queen-Elizabeth-II-Fellow an der Universität Adelaide (Australien). Seit 2001 ist er Arbeitsgruppenleiter und seit 2015 Leiter des Bereichs „Chromosomen Biologie“ am Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), Gatersleben. 2005 war er Gastprofessor an der Kyoto-Universität (Japan), habilitierte 2010 und ist seit 2017 apl. Professor an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Seine Forschergruppe entschlüsselt die Regulation, Organisation und Evolution von Chromosomen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen zur Beschleunigung von Züchtungsprozessen eingesetzt werden.