Neuer EMBO-Stipendiat rückt Gene ins Rampenlicht

Jose Javier Vázquez Rodríguez entwickelt lichtgesteuerte Genwerkzeuge zur Untersuchung des Gehirns

• Zweijähriges EMBO-Stipendium: Jose Javier Vázquez Rodríguez ist neu in der Forschungsgruppe Systems Neuroscience & Neuroengineering.
• Gen-Lichtschalter: Er designt Proteine, die bei Lichteinwirkung ein Gen aktivieren.
• Einzelne Zellen unter dem Mikroskop: Der Ansatz könnte dabei helfen, die Funktionen individueller Neuronen zu untersuchen.

Jose Javier Vázquez Rodríguez beginnt einen zweijährigen Forschungsaufenthalt am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik. Er wird dabei durch ein EMBO-Stipendium gefördert, ein renommiertes Programm der European Molecular Biology Organization (EMBO), das exzellente Nachwuchsforschende unterstützt. Jose wird die nächsten zwei Jahre in der Forschungsgruppe „Systems Neuroscience & Neuroengineering“ unter der Leitung von Jennifer Li und Drew Robson verbringen.

Joses Weg in die Forschung ist nicht ohne Überraschungen und Zufälle. Nach der Schule hatte er sich eigentlich entschieden, Arzt zu werden, wurde aber zunächst nicht zum Medizinstudium zugelassen. Daher schrieb er sich für den Studiengang „Medical Science“ ein, der Studierenden die biologischen Grundlagen für die Medizin vermitteln soll. „Das Gute daran war, dass ich viele Wahlfächer hatte und frei wählen konnte“, erinnert er sich. Besonders tat es ihm die Genetik an: „Vor allem der molekulare Aspekt hat mir wirklich Spaß gemacht.“ Endgültig sprang der Funke über während seines Abschlussprojekts zur Erweiterung genetischen Codes über. Dabei werden Zellen so umprogrammiert, dass sie Proteine bilden, die außer den zwanzig natürlich vorkommenden Aminosäuren noch andere Bausteine enthalten. Diesem Thema widmete er sich auch anschließend im Rahmen eines Masterstudiums und einer Promotion, beides an der Universität Edinburgh.

Von Würmern zu Zebrafischen

In seiner Promotion entwickelte Jose „genetische Lichtschalter” an Fadenwürmern. Er arbeitete mit soganannten Rekombinasen, mit denen man gezielt einzelne inaktive Gene einschalten kann, indem man das für die Deaktivierung verantwortliche DNA-Stück herausschneidet. Jose modifizierte diese Enzyme so, dass sie erst bei Licht wirksam werden. Das Ergebnis: Ein ausgewähltes Gen in einer einzelnen Zelle kann mit einem Lichtstrahl aktiviert werden.

Im Rahmen seines EMBO-Stipendiums adaptiert Jose die Technik nun für einen neuen Organismus. „Einfache Modellsysteme wie Fadenwürmer, Hefe oder Bakterien sind in gewisser Weise begrenzt“, erklärt er. Zebrafische ermöglichen es ihm, ambitioniertere Fragen zu stellen. Die Neurowissenschaft benötige Werkzeuge, mit denen einzelne Neuronen individuell gesteuert werden können; diese Lücke möchte Jose schließen: „Ich entwickle dieses lichtaktivierbare System nun für Zebrafische, damit wir einzelne Gen gezielt in einem bestimmten Neuron zu einem bestimmten Zeitpunkt einschalten können.“ In Kombination mit den live-Bildgebungsverfahren seiner neuen Forschungsgruppe sollen so die Rollen einzelner Neuronen präzise bestimmt werden.

Jose ist begeistert, Teil der Forschungsgruppe „Systems Neuroscience & Neuroengineering“ zu sein, die er als „Spitzenklasse in der Zebrafischforschung“ bezeichnet. Neben der Entwicklung seines Toolkits als eigenständigem Projekt plant er, mit verschiedenen Mitgliedern der Arbeitsgruppe an deren jeweiligen Forschungsfragen zusammenzuarbeiten. Ein Beispiel: Ortszellen, jene Neuronen, die die mentale Landkarte eines Tieres bilden, mit der es sich in seiner Umgebung orientiert. Schaltet man eine Ortszelle gezielt mit Licht aus, stellt sich die Frage, ob sich das übrige System daran anpasst – übernimmt etwa eine benachbarte Zelle ihre Rolle? Solche Fragen waren bisher kaum zu beantworten, doch lichtaktivierbare Genschalter könnten hier neue Möglichkeiten eröffnen.

Einleben in Tübingen – Kakerlaken inklusive

Jose wuchs auf Lanzarote auf, wo er als Kind seine Sommer mit Handleinenangeln verbrachte. Diese Zeit blieb ihm in schöner Erinnerung, doch als Erwachsener wollte er mehr von der Welt sehen.

Wenn er gerade nicht forscht, geht Jose gerne klettern oder wandern. Außerdem kümmert er sich um seine unkonventionellen Haustiere: eine Kolonie von Kakerlaken. Feste Pläne für die Zeit nach seinem Stipendium hat er noch nicht, auch wenn Deutschland bei ihm einen guten ersten Eindruck hinterlassen hat. Eines steht für ihn jedoch fest: Er möchte der Forschung treu bleiben. „Ich entwickle gerne Werkzeuge für die Tierforschung, die andere nutzen können“, sagt er. Der Erweiterung des genetischen Codes will er sich auch künftig widmen.