Ein Team von 245 UCLA-Studenten und 31 Highschool-Studenten hat eine Enzyklopädie mit mehr als 1.000 Genen veröffentlicht, darunter 421 Gene, deren Funktionen zuvor unbekannt waren. Die Forschung wurde an Fruchtfliegen durchgeführt, und die Gene, die die Forscher in der Analyse beschreiben, könnten mit der Entwicklung des Gehirns, des Auges, der Lymphdrüse und der Flügel in Verbindung gebracht werden.
Die Fruchtfliege ist oft Gegenstand wissenschaftlicher Forschung, weil ihre Zellen eine ähnliche DNA wie menschliche Zellen haben - das Wissen über ihre Gene kann Forschern also helfen, menschliche Krankheiten besser zu verstehen. Die UCLA-Studie sollte für Wissenschaftler nützlich sein, die Gene untersuchen, die an Schlaf, Sehvermögen, Gedächtnis und vielen anderen Prozessen beim Menschen beteiligt sind.
Die Forschungsergebnisse wurden in der Zeitschrift G3: Genes, Genomes, Genetics veröffentlicht. Zu den leitenden Autoren der Studie gehören die Forscher Cory Evans und John Olson, die an der UCLA Biomedical Research 10H lehrten, dem Kurs, in dem die Studien durchgeführt wurden.
"Ich gehe davon aus, dass dies eine vielzitierte Veröffentlichung und eine wertvolle Ressource für Biowissenschaftler sein wird", sagte Tracy Johnson, Direktorin des Nebenfachs Biomedizinische Forschung der UCLA, das den Kurs anbietet, an dem alle Studenten teilgenommen haben. „Es ist inspirierend zu wissen, dass all diese wirklich wichtige Forschung von Studienanfängern und Studenten im zweiten Jahr stammt. Es ist eine schöne, qualitativ hochwertige Forschung.“
Die Schüler untersuchten kurze DNA-Sequenzen, um zu erfahren, wie bestimmte Gene an- und ausgesch altet werden, und um zu verstehen, wie diese Gene die Funktionen verschiedener Zelltypen steuern. Obwohl alle Zellen im Wesentlichen die gleiche Sammlung von Genen haben, werden bestimmte Gene abhängig von den Bedürfnissen der Zellen ein- oder ausgesch altet, sagte Evans.
Jeder Student untersuchte mehrere Gene und produzierte schließlich insgesamt mehr als 50.000 mikroskopische Bilder; Die Forscher veröffentlichten ihre Analyse dann in einer Online-Datenbank, wo andere Wissenschaftler die Rolle der Gene untersuchen können.
"Dies zeigt nicht nur, welche Gene eingesch altet sind, sondern auch die Geschichte, welche Gene eingesch altet wurden", sagte Johnson.
Die Forschung wurde im Rahmen eines UCLA-Biowissenschaftskurses durchgeführt, der in den frühen 2000er Jahren von Utpal Banerjee, einem angesehenen UCLA-Professor für Molekular-, Zell- und Entwicklungsbiologie, einem Howard Hughes Medical Institute-Professor und einem leitenden Autor entwickelt wurde des Papiers. Der Kurs erhielt eine Anschubfinanzierung vom HHMI.
"Forschung zur naturwissenschaftlichen Bildung besagt, dass eine der besten Möglichkeiten, Naturwissenschaften zu unterrichten, darin besteht, authentische Forschungserfahrungen in einen Kurs einzubetten", sagte Johnson, der den Keith and Cecilia Terasaki Presidential Stiftungslehrstuhl in der Division of Life innehat Naturwissenschaften und ist HHMI-Professor.„Professor Banerjee verstand es vor Jahren, als er sich den Unterricht vorstellte, dass Schüler mehr lernen, indem sie Naturwissenschaften betreiben. Sie lernen, wie man Experimente entwirft, wie Wissenschaftler denkt, wie man über Wissenschaft schreibt und wie man seine Forschung präsentiert.“
Johnson sagte, der Ansatz sei analog zum Unterrichten einer Sportart. „Wenn ein Kind Fußball spielen will, sagt man nicht: ‚Fass den Fußball noch nicht an. Du musst erst alle Regeln lernen, anderen beim Spielen zuschauen und über die Fußballgrößen lesen, und vielleicht in einem ein paar Jahren lassen wir Sie den Ball kicken.' Nein, bring die Fußbälle raus! Also müssen wir Naturwissenschaftsstudenten ins Labor holen."
Die Studenten haben zwei weitere Forschungsprojekte abgeschlossen, von denen Evans erwartet, dass eines dieses Jahr veröffentlicht wird. In dieser Studie untersuchten die Studenten die Auswirkungen des Absch altens bestimmter Gene in Fruchtfliegen mit einer wissenschaftlichen Technik namens RNA-Interferenz. Anschließend bestimmten sie, welche dieser 4.000 Gene, wenn sie ausgesch altet sind, die ordnungsgemäße Entwicklung von Blutzellen beeinflussen.
"Wir bringen Studenten bei, wie man Forschung betreibt, nicht Fliegenbiologie", sagte Evans, der jetzt Assistenzprofessor für Biologie an der Loyola Marymount University ist. "Ihre naturwissenschaftliche Kompetenz ist hoch und sie wissen, wie man Beweise bewertet."
