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Genom: Wir sind nicht allein in unseren Genen

Wir Menschen tauschen nicht nur untereinander Erbgut aus, sondern angeblich auch mit anderen Lebewesen. Biologen machten nun eine neue Bestandsaufnahme.
Spermium dringt in Eizelle einLaden...

Unser Erbgut umfasst rund 20 000 bis 23 000 Gene – und manche davon könnten wir von anderen Organismen wie Bakterien oder Pilzen sowie von Viren übernommen haben. Mindestens 145 unserer Gene könnten demnach durch den so genannten horizontalen Gentransfer (den zwischen Arten) in unser Erbgut übergegangen sein, meinen Alastair Crisp von der University of Cambridge und seine Kollegen im Journal "Genome Biology". Bei diesem Vorgang gelangen fremde Gene, etwa von Bakterien, beispielsweise während einer Infektion in das eigene Genom und werden dort so integriert, dass sie im Lauf der Evolution funktionell werden. Als das menschliche Genom 2001 vollständig sequenziert vorlag, hatte man bereits entsprechende Fremdgene entdeckt, doch galten die meisten davon als Verschmutzungen, die während der Analyse im Labor aufgetreten sind.

Crisp und Co haben deshalb nochmals mehrere Genome untersucht und miteinander verglichen, darunter jene von zwölf unterschiedlichen Taufliegen, vier Fadenwürmern und zehn Primaten inklusive uns Menschen. Die Würmer zeigten sich als besonders vielfältig, denn sie wiesen fast 370 Fremdgene auf, während es die Taufliegen nur auf 65 brachten. Die Menschen liegen mit einer Anzahl von 145 dazwischen. Wann und auf welchen Wegen dieser horizontale Gentransfer geschah, darüber machten die beteiligten Biologen keine Aussage. Allerdings können sie abschätzen, wozu die Gene heute dienen: Bei den Würmern stärkten sie wahrscheinlich ebenso wie bei den Primaten das Immunsystem. Bei Letzteren spielen sie zudem wohl eine Rolle beim Stoffwechsel, bei den Taufliegen hingegen bei der Stressresistenz.

Nicht völlig überzeugt von den Ergebnissen ist jedoch der Biologe Jonathan Eisen von der University of California in Davis, wie er auf seinem Blog schreibt: "Ich erkenne wenig, das den horizontalen Gentransfer tatsächlich belegen kann." Er schließe ihn zwar nicht völlig aus, aber Crisp und Co berücksichtigten andere Faktoren in ihrem Erklärungsansatz zu wenig. So könnten diese Gene vielleicht auf einen sehr frühen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen. Im Lauf der Zeit verschwanden sie dann bei vielen Organismen aus dem Erbgut und blieben nur bei wenigen Ausnahmen zurück. Alternativ könnten sie vielleicht auch durch konvergente Evolution entstanden sein: Zwei völlig unterschiedliche Arten hätten dann Gene gleicher Funktion unabhängig voneinander "entwickelt".

11/2015

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 11/2015

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