Genforschung: Müll-DNA steckt voller Perlen

Im September verkündete ein Forscher-Verbund das Ende eines Großprojekts: Sie hatten die Regionen im menschlichen Erbgut systematisch untersucht, an denen sich keine Gene befinden - und entdeckten im vermeintlichen Müll vielfältige Aktivität.

DNA-Strang (Illustration): 80 Prozent des Erbguts erfüllen eine Funktion Zur Großansicht
Corbis

DNA-Strang (Illustration): 80 Prozent des Erbguts erfüllen eine Funktion

Mehr als 400 Forscher waren an einem zehnjährigen Mammutprojekt beteiligt, dessen Ergebnisse im September 2012 schließlich präsentiert wurden: Im Rahmen von "Encode", kurz für "Encyclopedia Of DNA Elements" hätten sie die großen Bereiche des menschlichen Erbguts untersucht, in denen sich keine Gene befinden.

Weniger als zwei Prozent unseres Genoms entfallen auf die etwa 22.000 Gene, die die Baupläne für die vielfältigen Proteine des Körpers enthalten. Aber wozu ist dann der große Rest überhaupt da? Ein Teil, das war schon klar, ist an der Steuerung der Gene beteiligt. Die übrige DNA wurde lange als sogenannter Junk bezeichnet, Müll-DNA also - auch wenn viele Wissenschaftler bezweifelten, dass das Erbgut derart zugemüllt sein könnte.

Die Veröffentlichung von "Encode" zeigte, was für ein gewaltiger Arbeitsaufwand hinter dieses Projekt steckte. In drei verschiedenen Wissenschaftsmagazinen erschienen mehr als zwei dutzend Fachartikel gleichzeitig. "Nature" präsentierte die vielen Facetten des Projekts auf seiner Webseite in einem aufwendigen Special.

Debatte um die 80 Prozent

Die "Encode"-Forscher haben im vermeintlichen Müll viele Perlen entdeckt. Dazu zählen weitere Schalter, die die Aktivität von Genen beeinflussen, und Blaupausen für RNA, die dann nicht weiter in Proteine überschrieben wird. RNA kann aber in Zellen zahlreiche Funktionen erfüllen, etwa die Aktivität eines Gens drosseln oder antreiben. Zudem häuften sich Hinweise darauf, dass Veränderungen in diesen bisher kaum beachteten Erbgut-Regionen durchaus für Krankheiten verantwortlich sein können. Die Erkenntnis beeinflusst die künftige Suche nach schädlichen Mutationen.

Nach der Präsentation entflammte unter Wissenschaftlern eine Debatte um eine zentrale Zahl des Projekts. Die "Encode"-Forscher berichteten, sie hatten 80 Prozent des Genoms eine "biochemische Funktion" zuordnen können. Aber was genau bedeutete das nun? Erfüllen also ganze 80 Prozent eine sinnvolle Aufgabe? Oder sind sie nur irgendwie aktiv? Die Meinungen darüber gehen weiter auseinander. Die Diskussion wird wohl erst durch folgende Experimente gelöst werden.

Weiter: Klimawandel: Arktis-Eis schmilzt auf Rekordminimum

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wbr

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insgesamt 2 Beiträge
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1.
Lobbykratie 26.12.2012
Zitat von sysopIm September verkündete ein Forscher-Verbund das Ende eines Großprojekts: Sie hatten die Regionen im menschlichen Erbgut systematisch untersucht, an denen sich keine Gene befinden - und entdeckten im vermeintlichen Müll vielfältige Aktivität. Jahresrückblick: Encode-Projekt durchsucht die Junk-DNA - SPIEGEL ONLINE (http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/jahresrueckblick-encode-projekt-durchsucht-die-junk-dna-a-874035.html)
Ja klar, die Narzissten müssen das, was sie nicht verstehen, als "Müll" deklarieren. Die Mandeln wurden von den Ärzten ja auch lange als "überflüssiges Organ" bezeichnet und einfach herausoperiert, weil etwas, was der Gott in Weiß nicht versteht, nicht existieren kann. Wie Größenwahnsinnig muss man eigentlich sein?
2.
franz.a 26.12.2012
Zitat von LobbykratieWie Größenwahnsinnig muss man eigentlich sein?
Mit Größenwahn hat das nichts zu tun. Auch wenn festgestellt wird, dass ein größerer Teil der DNA als bisher angenommen Funktionen ausführt, bleiben trotzdem mit Sicherheit noch Bereiche der DNA, die keine Funktion erfüllen und weiterhin als "Müll" bezeichnet werden können. So ist die Natur nun mal, weil kein Designer oder Konstrukteur am Werk war, sondern der Zufall der Naturgeschichte. Gene können ihre Funktion verlieren, wenn eine Mutation einen einzigen Baustein verändert. Solche Gene verschwinden dann nicht aus der DNA, falls der Organismus damit leben kann. Mit neuen Erkenntnissen und Instrumenten der Wissenschaft kommen auch immer wieder neue Erkenntnisse hinzu und frühere Überzeugungen werden abgelöst. Das ist ganz normal.
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Lexikon
DNA
Die DNA (chemisch: Desoxyribonukleinsäure) ist ein in allen Lebewesen und DNA-Viren vorkommendes Biomolekül und Trägerin der Erbinformation. Sie enthält unter anderem die Gene, die für RNA (Ribonukleinsäuren) und Proteine kodieren, welche für die biologische Entwicklung eines Organismus und den Stoffwechsel in der Zelle notwendig sind. Vom Aufbau her ist die RNA der DNA ähnlich, beide bestehen aus verketteten Grundbausteinen, den Nukleotiden. RNA-Moleküle sind – im Gegensatz zur doppelsträngigen DNA – in der Regel einzelsträngig.
Boten-RNA
Als Boten-RNA, fachlich auch Messenger-RNA, wird die "Abschrift" eines Proteingens bezeichnet. Sie dient dann der "Übersetzung" der genetischen Bauanweisung in das entsprechende Protein.
Mikro-RNA
Bei Mikro-RNAs (fachlich kurz: miRNAs) handelt es sich um einzelsträngige RNA-Moleküle von etwa 21 Nukleotiden Länge. Sie spielen bei der Steuerung einer Vielzahl von zellulären Prozessen eine entscheidende Rolle: Bei Pflanzen regulieren sie Wachstum und Blütenbildung, in der Taufliege den programmierten Zelltod, in menschlichen Zellen die Differenzierung von potentiell unsterblichen Stammzellen zu spezialisierten Geweben.
Spleißen
Spleißen heißt ein wichtiger Schritt bei der Bearbeitung der primären RNA-Abschrift vieler Gene im Zellkern, die eine Art Informationsmosaik enthalten. Dabei entsteht aus der recht langen Primärabschrift durch Herausschneiden und Zusammenfügen (Spleißen) relevanter Abschnitte erst die reife Boten-RNA. Auf diesem Weg kann die Zelle auch mehr als eine Proteinsorte nach demselben Gen erzeugen.
Ribozyme
Ribozyme von Ribonukleinsäure (RNA) und Enzym sind katalytisch aktive RNA-Moleküle, die wie Enzyme chemische Reaktionen katalysieren.
Transgene Organismen
Transgene Organismen sind gentechnisch veränderte Lebewesen, denen man zusätzliche Gene aus anderen Arten eingebaut hat.