Genombiologie – Programm


Molekulare Determinanten der Resilienz der Nutztiere – molekulare Mechanismen der koordinierten Ausprägung von Merkmalen der Tiergesundheit, der Ressourceneffizienz und des Adaptationsvermögens

Um innovative Verfahren für eine nachhaltige Tierzucht zu entwickeln, die Leistungsdifferenzierung von Nutztieren zu verstehen und die Biodiversität innerhalb von und zwischen Nutztierarten und -rassen zu nutzen, untersuchen wir die genetischen und epigenetischen Grundlagen der Vererbung, Ausprägung, und Differenzierung von züchterisch relevanten Merkmalen.

Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich dabei zum einen auf die genomische Lokalisation, Identifikation und Charakterisierung merkmalsassoziierter, ursächlicher, genetischer Variation und zum anderen auf die Erforschung von Mechanismen der Regulation und Koordination der Genexpression zur Merkmalsausprägung. Ziel ist die nachhaltige Verbesserung von funktionalen Eigenschaften, wie Ressourceneffizienz, Tiergesundheit und Adaptationsvermögen, deren Wechselbeziehungen die Resilienz der Nutztiere bestimmen.  

 

 

Wir führen einerseits holistische Analysen auf verschiedenen Ebenen der Genotyp-Phänotyp-Abbildung durch zur Aufdeckung von molekularen Pfaden und Genen mit funktioneller Bedeutung für die genannten tierbasierten Merkmale einer balancierten Tierzucht.

Zum anderen erfolgen im Institut für Genombiologie fokussierte in-vivo und in-vitro Analysen zur Validierung von Merkmalsassoziationen und zum Nachweis von Funktionalität und Kausalität von DNA-Abschnitten.

Dabei konzentriert sich die Abteilung Genomik auf die Analyse der molekulargenetischen Grundlagen der Wechselwirkung zwischen Leistung, Immun- und Stressantwort bei Schwein und Huhn.

Die Abteilung Genomphysiologie befasst sich sich mit der Nährstofftransformation sowie der Interaktion zwischen Immunsystem und Metabolismus beim Rind.

Die Abteilung Funktionale Genomanalyse untersucht die epigenetische Variation sowie die merkmalsassoziierte mRNA und miRNA Expression zur Ableitung regulatorischer Netzwerke mit Einfluss auf metabolische Parameter.

Die Abteilung Fischgenetik analysiert die molekularen, und zellulären Grundlagen der Adaptationsleistung und Immunantwort sowie die funktionelle Biodiversität von Aquakultur- und Fangfischen.

Die Abteilung Signaltransduktion befasst sich mit den Funktionen des IGF-Systems für das Wachstum und den Energiestoffwechsel im Modell- und Nutztier sowie der Aufklärung von Signalprozessen im Zusammenhang mit Stoffansatz und -umsatz.

Wir nutzen gemeinsam ein breites Spektrum an Techniken auf unseren Geräteplattformen wie Array-Analysen, Next Gen Sequencing oder Zellmodelle. Dabei trägt die Aufklärung genetischer, epigenetischer und physiologischer Regelkreise zur Definition neuer leistungsfähiger Selektionsparameter bei.

Wir identifizieren funktionelle und ursächlich merkmalsbeeinflussenden Variation, wie z.B. die Polymorphismen im Brachyury-Gen als Ursache für die Erbkrankheit Vertebrospinale Dysplasie beim Rind oder im Glukokortikoidrezeptor-Gen des Schweins mit Effekt auf die Funktion der neuroendokrinen Stressachse.

Kausale Polymorphismen erlauben eine präzisere Schätzung des genetischen Potentials als viele gekoppelte Marker und liefern daher freie Valenzen für die Berücksichtigung von nicht additiven Effekten und Wechselwirkungen zwischen Genen, Genprodukten und Umwelteinflüssen in der Selektion.

Unsere Forschung liefert innovative Lösungen und Werkzeuge für ein genotypgestütztes Management in der Nutztierhaltung und die Auswahl von für spezifische Produktions- und Leistungsanforderungen geeigneten Tieren.