Im Gegensatz zu bisherigen Verfahren kann die sogenannte FISH-Technik (Fluorescence In Situ Hybridization) dank ihrer extrem hohen Auflösung nun auch aktivierte Schaltergene ermitteln, die schwer zu erkennen, aber extrem wichtig sind. Dies könnte etwa die Erforschung der Krebsentstehung beschleunigen.

Wenn ein Gen in einer Zelle aktiviert wird, übertragen RNA-Moleküle die Informationen von der im Zellkern gelegenen DNA zu den Ribosomen, den Eiweiss-Fabriken der Zelle. Diese Prozesse untersucht vor allem die Krebsmedizin in Zusammenhang mit der Entstehung und den Eigenschaften von Tumoren.

Roboter färbt und zählt Gene

Bislang bestimmen Forscher die Genaktivität nur recht grob, indem sie die ungefähre Zahl der in einer Einzelzelle kursierenden RNA-Moleküle bestimmen. Das neue Verfahren ermittelt vollautomatisch nicht nur die Zahl der RNA-Moleküle in Tausenden Einzelzellen, sondern auch noch ihre räumliche Anordnung darin.

«Wenn Gene aktiv sind, werden spezifische Transkriptmoleküle produziert», sagt der an der Studie beteiligte Thomas Stöger. «Diese färben wir mit Hilfe eines Roboters an.» Ein Fluoreszenzmikroskop erfasst die aufleuchtenden Moleküle. Dessen Bilder wiederum werden per Computer ausgewertet.

Unterschiedliche Genaktivität selbst in identischen Zellen

Damit lasse sich für eine grosse Zellzahl erstmals die räumliche Anordnung der RNA-Moleküle bestimmen. Die Untersuchungen von Zellkulturen zeigte zudem, dass selbst in geklonten - also genetisch identischen - Zellen Gene unterschiedlich aktiviert sein können.

«Unsere Methode wird für die Grundlagenforschung und insbesondere für das bessere Verständnis von Krebs von Bedeutung sein, da sie erlaubt, die Unterschiede der Genaktivität in den einzelnen Tumorzellen abzubilden», betont Pelkmans laut einer Mitteilung der Universität.