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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Human-Genom durch Bakterien und Viren entstanden? |
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| | | Die Menschen verdanken einen großen Teil ihres Erbgutes Bakterien und Viren, die im Laufe von Jahrmillionen ihre Spuren in der DNA hinterlassen haben, stellen Wissenschaftler nach der Genom-Entzifferung fest. |
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Etliche DNA-Abschnitte stammen ursprünglich, wie die Forscher entdeckt haben, von RNA-Viren, die über das Enzym Reverse-Transkriptase ihre RNA in DNA umgeschrieben und in das menschliche Genom eingebaut haben.
"An manchen Stellen sieht das Genom wie ein Ozean von Reverse-Transkriptase-DNA mit kleinen Beimengungen von Genen aus", meint David Baltimore vom California Institute of Technology in Pasadena.
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Gendichte gering |
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Auch die Dichte der Gene ist beim Menschen ungewöhnlich klein: Auf eine Million Basenpaare kommen nur etwa 12 Gene, bei Drosophila sind es dagegen 117, bei Caenorhabditis 197 und bei Arabidopsis sogar 221 Gene.
Insgesamt codieren nur etwa fünf Prozent des Genoms für unterschiedliche Proteine. Der riesige Rest sind teilweise Genkopien, teilweise ist ihre Funktion völlig rätselhaft.
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Hohe Flexibilität des menschlichen Genoms
Offensichtlich entscheidet nicht einfach nur die Anzahl der Gene über die Komplexität eines Organismus wie dem des Menschen. Viel wichtiger ist, wie der Körper seine Gene einsetzt. Die verschiedenen Exons können zu unterschiedlichen Proteinen mit unterschiedlichen Eigenschaften kombiniert werden. Etwa 35 Prozent aller menschlichen Gene können auf verschiedene Art und Weise gelesen werden. Dadurch erreicht das menschliche Genom eine wesentlich höhere Flexiblität als die unserer Mitgeschöpfe. |
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Geringe Anzahl verblüffte |
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Das überraschendste Ergebnis der Genom-Entschlüsselung war die geringe Zahl an Genen, die Menschen in ihren Zellen tragen. Die Forscher erwarteten in den etwa drei Mrd. Basenpaaren mindestens 100 000 verschiedene Gene zu finden.
Die Genetiker schätzen jetzt die Gesamtzahl der menschlichen Gene auf knapp 32000. Damit unterscheiden wir uns nur unwesentlich von der Ackerschmalwand Arabidopsis (25 500 Gene), der Taufliege Drosophila (13 500 Gene) oder dem Fadenwurm Caenorhabditis (19 000 Gene). "Das kommt wie ein kleiner Schock", kommentiert Venter diese ernüchternde Erkenntnis.
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Genaue Genzahl nur geschätzt
Auch wenn die Basenabfolge jetzt fast vollständig bekannt ist, können die Wissenschaftler die genaue Zahl der Gene nur schätzen. Das menschliche Genom machte es den Forschern nämlich nicht leicht. Die Basen der Gene liegen nicht schön geordnet hintereinander, sondern kreuz und quer als so genannte Exons verteilt, die immer wieder durch lange, nicht-codierende Abschnitte - Introns genannt - unterbrochen werden. Dies ist zunächst nicht ungewöhnlich, beim Menschen sind die Introns - zum Leidwesen der Genomforscher - jedoch teilweise mehr als
10 000 Basenpaare lang. So liegt beispielsweise das nur 80 000 Basenpaare lange Gen für das Muskelprotein Titin in 178 verschiedenen Exons vor. Manche Exons sind extrem kurz und damit nur schwer auszumachen. |
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 Mehr zu Genen und Nukleinsäuren |
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91 Prozent entschlüsselt |
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Bisher haben die Forscher über 91 Prozent des Genoms mit einer Sicherheit von 99,99 Prozent entziffert. Bei den restlichen neun Prozent liegt die Fehlerrate höher, sodass noch genug zu tun bleibt.
Eines zeichnet sich jedoch jetzt schon ab: unsere enge genetische Verwandtschaft über alle Kontinente hinweg - 99,8 Prozent aller Basen des Erbgutes sind bei allen Menschen gleich.
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Mehr zur Diskussion der Genom-Ergebnisse lesen Sie auf science.orf.at
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01.01.2010 |
