Big Science für die biologische Vielfalt

Mit modernsten Geräten können Forscher nun Populationen genetisch untersuchen. Am Mittwoch, den 9. Dezember 2009, wurde an der ETH Zürich eine schweizweit einzigartige Forschungseinrichtung eröffnet: Das Genetic Diversity Center, eine Technologieplattform mit modernsten Maschinen und Geräten sowie eine Plattform zum Austausch von Wissen und Knowhow. Ziel des GDC ist es, die Vielfalt von Populationen auf genetischer Ebene zu analysieren und zu verstehen.


Neuartiges Sequenziergerät angeschafft

Am Zentrum beteiligt sind mehrere Professoren des Instituts für Integrative Biologie der ETH Zürich, der Eidgenössischen Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (Eawag) und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Unterstützt wird die Einrichtung unter anderem vom Schweizerischen Nationalfonds SNF und von der ETH Foundation. Die Zusammenarbeit über Institutionsgrenzen hinaus ermöglichte es den Verantwortlichen, modernste Geräte anzuschaffen, die für einzelne Forschungsgruppen unerschwinglich wären. Das Genetic Diversity Center übersteige die Möglichkeiten einzelner Gruppen bei weitem, sagt Paul Schmid-Hempel, Professor für Experimentelle Ökologie an der ETH und Direktor des neuen Zentrums. «Hier geht es um Big Science für die Populationsbiologie.»

Dazu brauchen die Biologen unter anderem Geräte, welche grosse Mengen an Erbsubstanz in kürzester Zeit untersuchen können. Das Highlight des Geräteparks ist daher ein neuartiges, rund 300'000 Schweizer Franken teures Sequenzier- und Typisierungsgerät, das 10'000 Proben parallel bearbeiten kann, schnell und flexibel ist.


Lehr- und Dienstleistungszentrum

Das Genetic Diversity Center sollen auch externe Forscher nutzen können, die unter Anleitung ihre Experimente selbst durchführen. Neben der Infrastruktur profitieren sie dabei auch von der Expertise der Fachleute. Drei Festangestellte, darunter eine technische Mitarbeiterin, ein Bioinformatiker und eine Laborantin, sorgen für einen reibungslosen Ablauf. Zudem ist das GDC auch Ausbildungsort für Masterstudierende höherer Semester.

Das GDC ist keine Konkurrenz zu ähnlichen Einrichtungen auf dem Hochschulplatz Zürich, wie etwa dem Functional Genomics Center, sondern dessen Schwestereinrichtung. Dort werden Vorgänge auf Zellebene untersucht. Im neuen Kompetenzzentrum dagegen stehen ganze Populationen und ökologische Fragen im Vordergrund der Untersuchungen, auch wenn dort wie im Functional Genomics Center mit der Zeit zum Beispiel auch Expressionsstudien möglich sind. Eine typische Fragestellung von Populations- und Naturschutzbiologen ist, wie sich Individuen einer Art von getrennten Beständen genetisch unterscheiden. Das kommt vor, wenn etwa eine Autobahn den Lebensraum der Art zerschneidet und sich verschiedene Unterpopulationen bilden, die keinen Austausch untereinander haben.


Auf dem Weg zu individueller Medizin

Paul Schmid-Hempel betont, dass aber auch zahlreiche andere Wissenschaftler von dem neuen Kompetenzzentrum profitieren werden, und zwar von der Epidemiologie - wie der Frage nach Verbreitung und Dynamik neuer Viren, der Untersuchung des Zustands von Populationen, der Anpassungsleistung von Organismen im Bezug auf den Klimawandel - bis hin zur Medizin. Letztere setzt grosse Hoffnung in auf eine Person zugeschnittene Medikation. Dafür muss jedoch zunächst der Genotyp eines Patienten bestimmt werden. Die dafür notwendigen Geräte stehen ihnen nun am Genomic Diversity Center zur Verfügung. Bereits jetzt sieht Schmid-Hempel ein «Riesenbedürfnis» nach den Diensten des GDC. «Und die Nachfrage steigt monatlich an.» Daher ist es auch das Ziel, das GDC in wenigen Jahren zu einem grösseren Kompetenzzentrum ausbauen zu können.


Quelle: ETH Life - Das Online-Magazin der ETH Zürich, Peter Rüegg, 10.12.09