Echt süß: Leipziger Forscher entschlüsseln Genom der Zuckerrübe – Steigerung des Ertrages als Ziel

Forschern der Universität Leipzig ist es zusammen mit Wissenschaftlern anderer Forschungseinrichtungen gelungen, das Genom der Zuckerrübe zu entschlüsseln. Das ist die Grundlage für eine Ertragssteigerung bei künftiger Zucht von Zuckerrüben. Die Forschungsergebnisse erscheinen aktuell im renommierten Fachmagazin "Nature".

Die Entschlüsselung von Genomen, dem Erbgut eines Lebewesens, hat mit zunehmenden Fortschritten in der Genforschung immer mehr an Bedeutung gewonnen. Superschnelle Computer machen möglich, wofür Menschen Jahre bräuchten. So besteht das Genom der Zuckerrübe aus rund 750 Millionen Zeichen, denen die verschiedenen Funktionsweisen der DNA zugeordnet werden mussten.

“Jedes einzelne Zeichen hat eine Bedeutung, eine Information. Unsere Aufgabe war es herauszufinden, welche Information jedes einzelne Zeichen enthält und welche Funktion diese Information innerhalb der Genetik der Zuckerrübe hat”, so Prof. Stadler, Professor für Bioinformatik in Leipzig. “Wir können noch nicht sagen, wie die Zuckerrübe wächst, aber wir können nun sagen, welche Gene welche Funktion haben.”

Dies sei vor allem für die Frage wichtig, welche Gene, welche RNA (Ribonukleinsäure), für die Produktion von Proteinen verantwortlich sind. Die Proteine bilden Enzyme, die die Zuckerproduktion steuern. Derzeit sind höchstens 20 Prozent einer Zuckerrübe für die Zuckerproduktion nutzbar.

“Durch unsere Forschung haben wir die Grundlage dafür gelegt, dass durch gesteuerte Züchtungen der verwertbare Zuckeranteil innerhalb der Zuckerrübe erhöht und so der Ertrag gesteigert werden kann”, sagt Stadler. Dies könne nicht nur für die Nahrungsmittelproduktion eine große Bedeutung bekommen.Zuckerrüben werden auch für die Gewinnung nachwachsender Rohstoffe wie Bioethanol und Biogas verwendet. Rund ein Drittel der Weltzuckerproduktion stammt aus Zuckerrüben. Deutschland gehört innerhalb der EU zu den Hauptproduzenten.

Seit drei Jahren forschen die Leipziger gemeinsam mit Wissenschaftlern unter anderem des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik Berlin, des Zentrums für genomische Regulation Barcelona, der Universität Pampeu Fabre Barcelona, der Universität Bielefeld, der TU Dresden und des Max-Planck-Genomzentrums Köln an der Entschlüsselung des Genoms der Zuckerrübe. Das Forschungsvorhaben wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit drei Millionen Euro gefördert.

Die Leipziger Wissenschaftler um Prof. Dr. Stadler beschäftigen sich seit 2002 mit der Entschlüsselung von Genomen und waren bislang unter anderem an der Entschlüsselung der Genome des Schweins, des Truthahns und des Knochenfisches Quastenflosser, der gemeinhin auch als “lebendes Fossil” bezeichnet wird, beteiligt. Durch die Entschlüsselung von Genomen verschiedener Tier- und Pflanzenarten können auch Rückschlüsse auf die Evolution und somit auf die Entstehung dieser Pflanzen- und Tierarten gezogen werden.