Die Entdeckung des geheimen genetischen Codes in der menschlichen DNA.

Ein internationales Wissenschaftlerteam hat entdeckt, dass DNA-Sequenzen, die bisher als nutzlos galten, tatsächlich die Genaktivität steuern. Diese Entdeckung enthüllt einen vergessenen Teil der Evolutionsgeschichte des menschlichen Genoms.

Die evolutionären Veränderungen im menschlichen Genom bergen noch viele Geheimnisse und erfordern zukünftig weitere, eingehende Forschung – Foto: KI

Jahrzehntelang glaubten Wissenschaftler , dass fast die Hälfte des menschlichen Genoms aus „genetischem Schrott“ bestehe – nicht-kodierenden DNA-Abschnitten mit unbekannten Funktionen, größtenteils veralteten genetischen Überresten. Eine neue Studie, die in Science Daily veröffentlicht wurde, stellt diese Ansicht jedoch grundlegend infrage.

Das Forschungsteam, bestehend aus Wissenschaftlern aus Japan, China, Kanada und den USA, konzentrierte sich auf eine spezielle Gruppe genetischer Elemente, die innerhalb des Genoms „springen“ können: sogenannte Transposons (TEs). Diese DNA-Abschnitte können sich durch einen biologischen Replikationsmechanismus, ähnlich dem Ausschneiden und Einfügen, von einer Stelle im Genom an eine andere bewegen.

Beim Menschen machen diese Faktoren fast 50 % des Genoms aus und sind bei vielen anderen Arten sogar noch stärker vertreten.

Im Mittelpunkt der Forschung steht die MER11-Gruppe, eine spezielle Familie von Transposons vom Typ LTR (DNA-Abschnitte mit sich wiederholenden Sequenzen an beiden Enden). Laut den Wissenschaftlern stammt MER11 von endogenen Retroviren (ERVs) ab, einem uralten Virus, das vor Jahrmillionen die Zellen der Vorfahren der Primaten befiel. Dieses Virus hinterließ einen genetischen Abdruck in der DNA und wurde bis heute über Generationen weitergegeben.

Obwohl die meisten dieser ERV-Segmente nicht mehr aktiv sind, zeigen Untersuchungen, dass mindestens 8 % des menschlichen Genoms von alten Viren stammen, und einige von ihnen beeinflussen noch immer stillschweigend die aktuelle Genaktivität.

Das Forschungsteam entdeckte, dass MER11 nicht nur ein genetisches Relikt ist, sondern auch als Schalter fungiert, der die Genaktivität steuert, ohne die ursprüngliche DNA-Sequenz zu verändern. Sie fanden heraus, dass MER11 das Potenzial besitzt, die Genexpression stark zu beeinflussen, also das Ausmaß und den Zeitpunkt der Aktivierung oder Deaktivierung eines Gens.

Um dies genauer zu untersuchen, haben Wissenschaftler MER11 anhand seines evolutionären Alters in vier Untergruppen eingeteilt, von G1 bis G4. Die Gruppe G4 ist die jüngste und zeigt den stärksten Einfluss auf die Genexpression.

Das Geheimnis liegt darin, dass MER11_G4-Fragmente spezielle DNA-Muster enthalten, die Transkriptionsfaktoren – Proteine, die Gene aktivieren oder hemmen – „anziehen“ können. Dadurch kann MER11_G4 in die Genaktivität eingreifen und so zur Differenzierung der Primatenarten, einschließlich des Menschen, beitragen.

Diese Entdeckung wirft nicht nur Licht auf die potenzielle Rolle bisher als „nutzlos“ geltender DNA-Abschnitte, sondern eröffnet auch neue Wege in der Erforschung der menschlichen Genom-Evolution. Springende Elemente (TEs), insbesondere MER11, spielen vermutlich eine entscheidende Rolle bei der Formung und Regulation des Genoms im Laufe der Evolution.

„Die Sequenz des menschlichen Genoms ist zwar schon lange entschlüsselt, aber die Funktion vieler Teile davon bleibt ein Rätsel“, sagte Dr. Fumitaka Inoue von der Universität Kyoto, Mitautor der Studie.

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass springende Elemente wie MER11, anstatt „genetischer Müll“ zu sein, tatsächlich ein geheimes genetisches Codesystem darstellen, das stillschweigend das Überleben der Zelle koordiniert und Spuren aus der fernen Vergangenheit der Evolutionsgeschichte bewahrt.

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MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/phat-hien-ma-di-truyen-bi-mat-trong-adn-nguoi-202507271515518.htm