Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verortung springender Gene entschlüsselt

27.08.2010
Molekularbiologe: "Evolution ist ein kreativer Prozess"

Wesentliche Akteure der Evolution, die jedoch bisher noch wenig erforscht sind, haben Wissenschaftler der Johns Hopkins University näher bestimmt. Sie erhoben die Genstrang-Orte der als "Transposone" bezeichneten springenden Gene des Menschen, berichtet die Fachzeitschrift Cell. Diese Elemente des Erbguts lösen sich selbst aus der DNA, bewegen sich frei und setzen sich an gewissen Stellen nach dem Zufallsprinzip wieder ein. Damit tragen sie zur Artentstehung bei, können aber auch Krankheiten auslösen. "Erstmals gelang es, diese Gene fast vollständig zu verorten", berichtet Studienleiter Jef Boeke gegenüber pressetext.

Die Forscher scannten das Genom von 15 nicht verwandten Menschen und fanden dabei bei jeder Person rund hundert Stellen, an denen sich springende Gene wieder einpflanzen können. "Es überraschte uns, wie viele solcher Orte es gibt. Transposons sind somit weit aktiver als wir zuvor vermutet haben", so Boeke. Möglich war die Verortung durch drei Code-Buchstaben, in denen sich die Transposons von ihren nicht springenden Kollegen unterscheiden, sowie durch den Einsatz eines Gen-Chips. Das Genmaterial, das Transposons in ihrem Anhang mit sich führen, wurde dabei allerdings noch nicht untersucht.

Abschied vom Affen dank Transposons

Seit dem Humangenprojekt weiß man, dass unsere 23.000 bekannten Gene nur zwei Prozent des Erbguts ausmachen. "Die restlichen 98 Prozent bestehen nicht aus DNA-Schrott, sondern sind zur Hälfte Gene, die zwar keine Proteinsynthese bewirken, jedoch die Zellregulation aufrecht erhalten. Die andere Hälfte sind Transposons", erklärt der Freiburger Molekular- und Neurobiologe Joachim Bauer http://www.uniklinik-freiburg.de im pressetext-Interview. Diese "springenden Gene" bezeichnet der Experte als Werkzeuge, die das Genom neu kombinieren, auseinandernehmen und zusammensetzen können.

Wichtig sind Transposons vor allem für die Evolution. "Erst dank ihnen konnten sich die primitiven genetischen Bausätze der ersten Lebewesen zu komplexeren weiterentwickeln. Auch die Evolution vom Affen zum Mensch, bei der es zu massiven Duplikationsschüben im Gehirn kam, ist ohne sie nicht erklärbar", so Bauer. Duplikationen hätten weiters die für das Sozialverhalten wichtigen Botenstoffe Oxitocin und Vasopressin entstehen lassen, sowie die Gerinnungseiweiße des Blutes.

Umweltkatastrophe in der Lunge

Unser Genom besitzt einige hundert aktivierbare Transposons, die von der Zelle jedoch inaktiv gehalten werden. Losgelassen werden sie erst dann, wenn Umweltreize dazu drängen. "Das war bei vitalen Bedrohungen wie etwa den fünf Megakatastrophen der letzten 500 Mio. Jahre der Fall. Möglicherweise bedeutet jedoch auch das Zigarettenrauchen eine tägliche ökologische Katastrophe für die Lungenzellen. Denkbar ist, dass hier Transposons an der Tumorentstehung beteiligt sind", so Bauer. Der bessere Einblick von Krankheiten ist somit ein zentrales Ziel der Transposons-Erforschung.

Studienleiter Boeke bezeichnet gegenüber pressetext die springenden Gene als Parasiten der DNA. "Sie können Mutationen auslösen, die in der Regel negativ sind, in Ausnahmefällen jedoch positiv. Bringen sie dem Wirtsorganismus Nutzen, so wird dieser das veränderte Merkmal schneller vervielfältigen", so der Forscher. Dass Transposons die Ursache für Krankheiten sein können, zeige sich bisher bereits sehr deutlich. "Die entscheidende Frage lautet, wie oft das passiert."

Bruch mit Wissenschaftsdogma

Die Frage nach der Existenz der Transposons hat die Wissenschaft im vorigen Jahrhundert gehörig entzweit. Ihre Entdeckerin Barbara McClintock, die dafür 1983 mit dem Medizinnobelpreis geehrt wurde, war lange aus der wissenschaftlichen Community ausgeschlossen. "Die Tatsache, dass sich das Erbgut selbst verändern kann und sozusagen sensibel auf äußere Reize reagiert, war ein arger Bruch des Dogmas einer maschinell geprägten Auffassung unseres Erbgutes", erklärt Bauer. Evolution geschehe demnach nicht bloß zufällig und mit dem Schliff der Selektion, sondern sei ein ständiger und kreativer Prozess, schließt der Forscher.

Johannes Pernsteiner | pressetext.deutschland
Weitere Informationen:
http://www.hopkinsmedicine.org
http://www.uniklinik-freiburg.de

Weitere Berichte zu: Affe DNA Erbgut Evolution Genom Parasiten der DNA Transposons Transposons-Erforschung Verortung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Antibiotikaresistente Erreger in Haushaltsgeräten
16.02.2018 | Hochschule Rhein-Waal

nachricht Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt
16.02.2018 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Im Focus: Das VLT der ESO arbeitet erstmals wie ein 16-Meter-Teleskop

Erstes Licht für das ESPRESSO-Instrument mit allen vier Hauptteleskopen

Das ESPRESSO-Instrument am Very Large Telescope der ESO in Chile hat zum ersten Mal das kombinierte Licht aller vier 8,2-Meter-Hauptteleskope nutzbar gemacht....

Im Focus: Neuer Quantenspeicher behält Information über Stunden

Information in einem Quantensystem abzuspeichern ist schwer, sie geht meist rasch verloren. An der TU Wien erzielte man nun ultralange Speicherzeiten mit winzigen Diamanten.

Mit Quantenteilchen kann man Information speichern und manipulieren – das ist die Basis für viele vielversprechende Technologien, vom hochsensiblen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Auf der grünen Welle in die Zukunft des Mobilfunks

16.02.2018 | Veranstaltungen

Smart City: Interdisziplinäre Konferenz zu Solarenergie und Architektur

15.02.2018 | Veranstaltungen

Forschung für fruchtbare Böden / BonaRes-Konferenz 2018 versammelt internationale Bodenforscher

15.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

17.02.2018 | Energie und Elektrotechnik

Stammbaum der Tagfalter erstmalig umfassend neu aufgestellt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Strategien zur Behandlung chronischer Nierenleiden kommen aus der Tierwelt

16.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics