Christian Doppler Labor für Genomik und Bioinformatik#
Von
Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Zlatko Trajanoski
Institut für Genomik und Bioinformatik
Am Institut für Genomik und Bioinformatik der Technischen Universität Graz wurde im Jahre 2002 ein Christian Doppler Labor für Genomik und Bioinformatik unter der Laborleitung von Univ.-Prof. Dr. Zlatko Trajanoski eingerichtet. Es ist das erste CD-Labor im Bereich Biotechnologie. Als Kooperationspartner aus der Industrie sind die Firmen Eccocell und Oridis Biomed beteiligt.
Das Ziel der Forschungsarbeiten ist die Entdeckung und funktionelle Aufklärung jener Gene und Proteine, die beim Prozess der Vermehrung und Differenzierung von Knochenmarkstammzellen beteiligt sind und für die Diagnose und Therapie von chronischen Lebererkrankungen relevant sind. Die Experimente dafür basieren auf der Microarray Technologie, wobei die Microarrays für Untersuchungen von Maus und Mensch selbst hergestellt werden. Dazu werden auf beschichteten Glasobjektträgern bis zu 43.200 Elemente aufgebracht (für Ausschnitt siehe Abbildung). Mit diesen Gen-Chips und der notwendigen Bioinformatik soll das gesamte menschliche und murine Genom auf medizinisch interessante Ziel Gene durchsucht werden.
Mesenchymale Stammzellen (MSC), die neben den hämatopoetischen Stammzellen im Knochenmark existieren, gewinnen in letzter Zeit immer mehr an Bedeutung, da sich gezeigt hat, dass sie nach Isolierung aus dem Knochenmark und in vitro Expansion noch immer ihre Eigenschaft der Pluripotenz und Fähigkeit der vielfältigen Differenzierung in unterschiedliche mesenchymale Gewebe, wie Knochen, Muskel, Knorpel, Fett, etc., besitzen. Trotz umfangreicher Literatur, gibt es einige Unklarheiten bezüglich Isolations- und Anzuchtmethoden und Charakterisierung von Stammzellen. Die Charakterisierung der in vitro expandierten Stammzellen erfolgt über deren Phänotyp und Microarray-Analysen. Weiters werden diese Stammzellen der Differenzierung in Kardiomyozyten, Osteoblasten und Chondrozyten unterzogen, wobei wiederum die Analyse auf Microarray-Technologie basiert.
Die Charakterisierung von humanen Leberkrankheiten wird anhand eines etablierten Mausmodells für alkoholische und nicht alkoholische Steatohepatitis untersucht und die Relevanz der erhaltenen Mausdaten in Bezug auf das humane Krankheitsbild validiert. Die Daten werden mit Hilfe von komparativer Transkriptomik analysiert, bei der Gene von Mensch und Maus über Sequenz- und Funktionsähnlichkeiten miteinander verglichen werden. Dazu wird die im Institut für Genomik und Bioinformatik entwickelte Software verwendet, die sowohl für die Datenverarbeitung der Microarray- Experimente (Statistikanalysen) als auch für die Datenaufbereitung (Erkennung von Kandidaten-Genen in biologischen Regulationswegen) konzipiert ist.
Mehr Informationen finden sie auf unserer Homepage: www.genome.tugraz.at
