Gleich – und doch ganz anders: die vielfältigen Moeglichkeiten der Erbanlagen
Stamm-LeserInnen dieses Blog (sofern es diese gibt) wissen, dass mich eines besonders interessiert: Berichte über brandneue Forschungsergebnisse, sozusagen "vom Puls der Forschung". Jetzt wurde etwas herausgefunden, dessen Folgen noch lange nicht absehbar sind – und was zugleich sehr schwer zu erklären ist. Letzteres will ich ausnahmsweise gar nicht erst versuchen. Ich will nur am Anfang mit einigen wenigen Sätzen die grundsätzliche Bedeutung, wie ich sie verstanden habe, umreißen – und dann müssen Sie schon die schwer verständliche wissenschaftliche Zusammenfassung bei docCheck selber durchlesen.
Immer wieder wurden in letzter Zeit Gene (Erbanlagen) entdeckt, die mit bestimmten Eigenheiten oder Krankheiten in Zusammenhang stehen. Ja man hat sogar inzwischen das "Genom", die Erbausstattung des Menschen, völlig entschlüsselt. Das alles hat allgemein den Eindruck erweckt, als sei das meiste tatsächlich vererbbar, also von den Erbanlagen bestimmt. Auch Wissenschaftler neigten da teilweise zur Überinterpretation. Besonnene Skeptiker haben schon immer zur Vorsicht geraten.
Verwundern musste allerdings auch, warum der Mensch mit ungefähr nur doppelt so vielen Genen auskommt wie eine Fliege!
Die neuen Forschungsergebnisse der Harvard Medical School zeigen aber, dass die tatsächliche Ausprägung der Merkmale – die "Interpretation" der Gene – oft in einer viel größeren Vielfalt stattfindet, als man es bisher angenommen hat. Selbst bei eineiigen Zwillingen können sich Krankheiten – wohlgemerkt: bei identischem DNA-Code (bei genau gleichem Erbmuster) – unterschiedlich entwickeln.
Man kann sich das etwa so veranschaulichen, dass man sich vorstellt, es würde ein und derselbe Text in einem Buch von verschiedenen Lesern in einer jeweils anderen Sprache verstanden.
Hier ein paar Sätze aus der Zusammenfassung bei docCheck:
Bis auf wenige Ausnahmen galt bisher die Regel: Bei gleicher Gen-Ausstattung bestimmt die Umwelt, wie unterschiedlich sich zwei Menschen entwickeln. Genetiker von der Harvard-Universität haben nun neue Wege entdeckt, wie die Zelle ihre Einzigartigkeit herstellt. Mono-allelische Expression oder "Würfelspiel beim Ablesen".
Immunglobuline, Rezeptoren für die Erkennung von Gerüchen und Interleukine – Botschafter des Immunsystems. Die wenigen Gene dafür galten bisher als Exoten. Sie hatten vielfältige unterschiedliche Muster ihrer Proteine (Eiweiße) herzustellen. Deswegen greifen sie anscheinend auch auf einen exotischen Produktionsvorgang zurück, der mono-allelischen Genexpression. Nur der Zufall entscheidet dabei, so glauben die Genetiker, ob die Zelle dabei das mütterliche, das väterliche oder beide allele abliest. Die Arbeiten von Alexander Gimelbrant und seinen Kollegen vor wenigen Wochen in "Science" zeigen nun, dass dieses Lottospiel der Zelle wohl nicht nur auf Exoten zutrifft.
Die Humangenetiker von der Harvard Medical School in Boston nutzten zur Aufklärung DNA-Chips, um die RNA und DNA von Genen zu untersuchen, die einen "Single-Nucleotid"- Polymorphismus in ihrer Sequenz aufweisen. Als Ausgangsmaterial dienten ihnen dabei lymphoblastoide B-Zelllinien, die sowohl ihre Polymorphismen, als auch ihre Methode der Genexpression an direkte Klon-Nachkommen stabil weitergeben. Auf diese Weise konnte das Harvard-Team rund 4000 Gene auf ihre Genexpression hin untersuchen, weil sich die beiden Allele durch ihre Sequenz ihres direkten Transkripts unterschieden. Und dabei erlebten sie eine Überraschung: Anstatt der nur wenigen erwarteten Exemplare zeigten rund zehn Prozent der Gene ein Zufallsmuster, bei dem die Zelle nur eines der beiden Allele abgelesen hatte. Die Untersuchung verschiedener Zellklone zeigte, dass sich die Evolution sogar noch mehr Spielraum zum Kombinieren lässt. Denn nur rund ein Fünftel dieser mehr als dreihundert Gene bleibt strikt bei der mono-allelischen Genexpression. Je nach Zelle respektive ihrer Vorfahren nutzen sie manchmal auch beide Schwesterchromosomen zur RNA-Produktion. Hochgerechnet auf das gesamte Genom gäbe es damit mehr als 1000 Gene mit Zufallsauslese beim Ablesen.
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Bild: luce, pixelio.de