Um die vielen Genfragmente nach ihrer Sequenzierung wieder zum Genom zusammenzusetzen, bedarf es großer Rechenleistung. Doch leider sind die bislang eingesetzten Techniken fehleranfällig. Eine verbesserte Methode stellten Wissenschaftler der Universität Kalifornien, San Diego, nun in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences vor.
Um ein Genom zu entschlüsseln, zerlegen die Wissenschaftler es zuerst in gut lesbare kleine Abschnitte, die später wie Puzzleteile zusammengesetzt werden. Ob die Genfragmente dabei zufällig entstehen wie bei der Schrotschussmethode von Celera oder strukturiert wie beim humanen Genomprojekt, spielt bei der Zusammensetzung keine Rolle.
Probleme treten bei beiden Methoden auf. Erschwert wird die korrekte Orientierung durch sich wiederholende Einheiten im Genom, die so genannten repetitiven Elemente, und Fehler im Ablesen der Basenabfolge. Um all die kleinen Stücke zu vereinen, verfolgen Bioinformatiker einen langwierigen Weg: Alle möglichen Routen werden getestet, bis sich die einzig sinnvolle ergibt. Indem Pavel Pevzner die DNA-Fragmente in noch kleinere Stücke identischer Größe bricht, entwickelte das Team ein neues Puzzlesystem namens EULER.
Im Vergleich mit anderen zur Zeit verwendeten Programmen wie PHRAP – das vom humanen Genomprojekt verwendet wird – schnitt EULER im Test sehr gut ab. Es war das einzige Programm, dass das Genom des Meningitis-Erregers Neisseria meningitidis fehlerfrei zusammensetzen konnte. Doch die Genome von Bakterien unterscheiden sich von denen höherer Organismen. Ob das neue Computerprogramm auch dort einwandfrei funktioniert, ist somit noch zweifelhaft.
Trotzdem sind die Hoffnungen groß. “Die Ergebnisse lassen die neue Technik sehr effektiv erscheinen”, äußerte sich etwa Roger Staden vom Medical Research Council´s Laboratory of Molecular Biology in Cambridge. Eine Chance, sich an höheren Organismen zu versuchen, erhält das Programm auf jeden Fall. Wie gut es sich zum Puzzeln eignet, wird sich dann zeigen.
Dr. Dagmar Knopf
