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Screening

Sechsfüßerinnen aus dem Versandkatalog

Die Wiener Fliegenbibliothek VDRC verschickt transgene Drosophila-Fliegen an Molekularbiolog(inn)en in aller Welt. Doch auch die unmittelbaren Nachbarn der Serviceeinrichtung, nämlich ÖAW-Forscher(innen) des IMBA, profitieren enorm.

Die Wiener "Fly Library" versorgt auch das IMBA mit transgenen Drosophila-Fliegen. An ihnen studieren Wissenschaftler(innen) Funktionszusammenhänge, die das Herz, das Hirn oder das Schmerzempfinden betreffen. Bild: Verena Müller, 2009.

Ob ein ausgespuckter Kaugummi von Britney Spears oder sündteure Kaffeebohnen, die für ihren edlen Geschmack erst den Darm asiatischer Schleichkatzen passieren müssen: In Online-Shops gibt es eigentlich nichts, was es nicht gibt. Ein paar Mausklicks genügen, und die bestellten Artikel werden ganz bequem frei Haus geliefert.

Auch Naturwissenschaftler(innen) nutzen schon längst das Internet für den Einkauf von Ingredienzien, Molekülen und Geräten. Ohne diesen unkomplizierten Zugang zu essenziellen Ressourcen wären viele Forschungsvorhaben nicht oder nur mit deutlich höherem Zeitaufwand möglich.

Was das Forscherherz begehrt   
Eines dieser speziellen „Versandhäuser für Forscherbedarf“ hat seinen Sitz in Wien 3 am Campus Vienna Biocenter. Gut 44.000 „Artikel“, die Wissenschaftlerherzen höher schlagen lassen, umfasst der Online-Katalog. Etwa 30 Prozent der Bestellungen werden direkt am Campus ausgeliefert. Die meisten Pakete – an die 60 Stück pro Woche – sind an molekularbiologische Labors im Ausland adressiert.

Die kostbare und mit allerlei Einfuhrpapieren ausgestattete Fracht im Inneren der Kartons? Fliegen der Art Drosophila melanogaster, vulgo Schwarzbäuchige Taufliege. Die in der Genetik so beliebten Studienobjekte werden am VDRC (Vienna Drosophila RNAi Center) gehegt, gepflegt, vermehrt. Auch Forscher(innen) vom IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der ÖAW experimentieren laufend mit diesen Tieren (siehe: Fragen an eine Fliege).

In den Wiener Züchtungen lässt sich durch einen Mechanismus namens RNA-Interferenz wie auf Knopfdruck fast jedes der 14.000 Fliegengene im lebenden Organismus ausknipsen – zu einem beliebigen Zeitpunkt beziehungsweise in unterschiedlichen Körperregionen. So sind elegante Experimente möglich, die auf die Funktion der „stumm geschalteten Gene“ schließen lassen.

Models und Manpower   

Die meisten Drosophila-Gene haben eine Entsprechung im Humangenom, weiß Lisa Meadows. „Deswegen sind unsere Fliegen hervorragende Modellorganismen zur Erforschung von Krankheitsentstehung und Entwicklungsmechanismen beim Menschen“, so die Genetikexpertin. Seit dem Frühling 2012 leitet Meadows das VDRC, das von den Forscher(inne)n meist nur „Fly Library“ genannt wird.

„Diese Bibliothek ist ein großartiges Werkzeug“, bestätigte auch der renommierte Genomforscher Michael Boutros vom Deutschen Krebsforschungszentrum bereits 2007 in den Nature-News. Dafür, dass Forscher(inne)n wie ihm innerhalb von einigen Wochen jeder beliebige „Band“ aus der VDRC-Insektenbibliothek zugeschickt werden kann, ist allerdings ein enormer logistischer Aufwand notwendig. Und jede Menge Manpower.

Hunderttausende Fliegen und ihr Personal   
Lisa Meadows’ Team besteht aus 20 Personen. Sie kümmern sich um Administration und Datenbank, jedoch in erster Linie um die transgenen Drosophila-Fliegen, die in vier wohl temperierten Räumen bei 18 Grad und 50 Prozent Luftfeuchtigkeit leben. Jeweils mindestens zehn Tiere eines transgenen Stammes – sie alle tragen denselben „Schalter“ zum Gen-Ausknipsen – teilen sich ein Röhrchen. Diese Plexiglasbehälter sind mit Strichcodes versehen, denn Ordnung muss sein im gut gefüllten Fliegenzoo mit seinen rund 440.000 Bewohnern. 

Alle vier Wochen werden Fliegen in neue röhrenförmige „Gehege“ übersiedelt. Bei dieser Gelegenheit gibt es auch frische Nahrung. Drosophilas Diät besteht aus Maismehl, Hefe und Agar-Agar. Etwa 180 Kilogramm davon verspeisen die Insassen des VDRC pro Woche. Der Transfer aller 44.000 Stämme in frische Röhrchen benötigt unzählige Handgriffe und dauert etwa einen Monat. Dann ist es schon wieder an der Zeit, von vorne zu beginnen.

Ladenhüter und warme Semmeln   
Beim Übersiedeln kontrollieren die Labortechniker(innen) die Tiere auch unter dem Mikroskop auf ihre stammestypischen Merkmale, beispielsweise  Augenfarbe oder Borsten. Außerdem werden die bestellten Tiere versandfertig gemacht. Der Aufwand pro Bestellung fällt ganz unterschiedlich aus. „Manche Forscher(innen) wollen nur einen einzigen Fliegenstamm. Andere kaufen mindestens einen Stamm pro Gen für groß angelegte genetische Screenings, also über 14.000 Röhrchen“, berichtet Meadows.

Während manche Fliegenstämme nur selten das VDRC verlassen, würden Mutanten, an denen sich Signalübertragungswege studieren lassen, zu den Rennern gehören. „Unser Bestseller ist ein Stamm namens ‚insulin/insulin-like growth factor RNAi’“, sagt die Chefin der Fliegenbibliothek. „Im letzten Jahr wurde er etwa 50 Mal bestellt.“ JH

Eine Insektenbibliothek wird zur Institution
Die Wiener „Fly Library“ wurde vor gut zehn Jahren als Joint Venture zwischen dem IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie der ÖAW und dem Institut für Molekulare Pathologie (IMP, Boehringer Ingelheim) ins Leben gerufen. Federführend bei Konzeption und Aufbau waren Barry Dickson und Krystyna Keleman. Für eigene Genom-weite Studien benötigten sie unterschiedlichste Knockout-Fliegen; das „Schweigen der Gene“ erzielten sie durch die nobelpreisgekrönte RNA-Interferenz. Nach ihren Experimenten über das Fliegengedächtnis beschlossen die Forscher(innen), ihr lebendiges Genverzeichnis für weitere Versuche am Leben zu erhalten und auch Kolleg(inn)en zur Verfügung zu stellen. Mittlerweile ist die Fliegenbibliothek ein Teil der „Campus Science Support Facilities“ (CSF) des Campus Vienna Biocenter. Die Non-Profit-Einrichtung finanziert sich jeweils zur Hälfte aus diversen Förderungen sowie den Erlösen des Online-Handels (ca. 2,50 bis 37 Euro pro Fliegen-Stamm, je nach Bestellmenge). JH

Rückfragehinweis:
Elena Bertolini
IMBA – Institut für Molekulare Biotechnologie
Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW)
IMBA Communications
Dr. Bohr-Gasse 3, 1030 Wien
T +43 1 79 044-4700
elena.bertolini@imba.oeaw.ac.at
www.imba.oeaw.ac.at