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News: Doch nicht so ganz Pseudo?

Die DNA ist die reinste Müllhalde: Zahllose fehlerhafte Kopien von Genen habe sich dort angesammelt. Eine Funktion erfüllen diese Pseudogene nicht – dachte man bisher. Doch zumindest eines von ihnen übernimmt bei Mäusen eine wichtige regulatorische Aufgabe.
Eigentlich gehören sie in den Schredder: Zwar sehen Pseudogene fast so aus wie ihre gesunden Geschwister, funktionieren aber nicht wie diese. Sie sind nutzlos, da sich von ihnen keine Vorlage für Proteine ablesen lässt. Denn ihre Informationsübertragung wird auf halbem Weg unterbrochen, sie übermitteln streckenweise Unsinn, besitzen zusätzliche Stücke oder haben Löcher. Und dennoch wurden sie in der Evolution von Generation zu Generation mitgeschleppt – rund 20 000 davon hat der Mensch in seinem Genom angesammelt. Alles Schrott?

Offensichtlich nicht ganz, wie sich jetzt zeigte. Dabei hatten die Forscher um Shinji Hirotsune von der Saitama Medical School in Japan und Anthony Wynshaw-Boris von der University of California etwas ganz anderes mit ihren Labormäusen vor, als sie ihnen fremde Gene ins Erbgut einschleusten. Doch dabei kreierten sie überraschenderweise einen so auffälligen Mäusestamm, dass sie zunächst die Ursache dafür ergründen wollten.

Die Nager, die die Wissenschaftler von ihrem ursprünglichen Plan ablenkten, waren kaum lebensfähig. Die wenigen Exemplare, die überlebten, hatten weiche, deformierte Knochen und litten unter schweren Nierenschäden. Zudem waren bei den Embryonen die Augen nicht wie bei gesunden Tieren vollständig geschlossen.

Offensichtlich war beim Gentransfer etwas ungünstig gelaufen. Die eingeschleuste DNA hatte sich bei diesen Tieren mitten in ein wichtiges Gen eingebaut und dadurch dessen Funktion zerstört. Durch Klonen des DNA-Abschnittes, in den die Fremd-DNA integriert war, fanden die Wissenschaftler in engster Nachbarschaft des eingefügten Bereichs drei Gene. Verschiedene Versuche zeigten, dass zwei von ihnen nichts mit dem auffälligen Krankheitsbild zu tun hatten – übrig blieb nur ein Pseudogen: makorin1-p1. Sollte diese funktionslose Genkarikatur etwa doch eine Aufgabe haben und die Missbildungen verursacht haben?

Untersuchungen zeigten, dass in der Niere gesunder Mäuse das dem Pseudogen sehr ähnliche funktionstüchtige Gen makorin1 fleißig arbeitete – bei den auffälligen Mäusen tat es dagegen fast gar nichts. Weitere Versuche ergaben, dass makorin1-p1 für diesen Unterschied verantwortlich war. Daraufhin ersetzten die Forscher bei Embryonen das defekte Pseudogen durch ein intaktes und siehe da: Die Tiere entwickelten sich normal.

Das Pseudogen makorin1-p1 sorgt also als regulierender Faktor dafür, dass ein wichtiges Gen ordnungsgemäß funktioniert. Ist makorin1-p1 defekt, wie bei den Mäusen mit eingeschleusten Fremdgenen, bremst es makorin1 stattdessen aus. Die Folge: schwere Missbildungen beim Nachwuchs.

Sollten auch beim Menschen manche Pseudogene eine solche regulatorische Aufgabe haben, wären auch sie weit mehr als nur Schrott. Allerdings könnten fehlerhafte Varianten dann auch Krankheiten auslösen.

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