Kaffeetisch-Hypothesen

Ob die Forscher mit diesem Test bereits einer konkreten Hypothese nachgingen oder ob sie bislang verborgenes molekulares Material überhaupt erst für neue Beobachtungen sichtbar machen wollten, darüber schreiben die Israelis nichts. Im Gegensatz zur klassischen hypothesen-basierten Forschung nennt man letztere heute hypothesengenerierende oder explorative Forschung. Und wahrscheinlich war dies auch der Ansatz in der Tintenfisch-Studie. Denn am Ende nahmen die Israelis alle ihre neuen Beobachtungen zusammen, um damit selbst eine Hypothese zu generieren.

Auffällig war nämlich, dass dieses RNA- Editing besonders oft in Nervenzellen stattfindet und dort vor allem mRNAs betrifft, deren Proteinprodukte sowohl Struktur und Erscheinungsform als auch die Erregungsphysiologie dieser Zellen mitsteuern. Da zudem das Muster des Basen-Editierens über die einzelnen mRNAs in allen untersuchten Kopffüßern weitgehend übereinstimmte, lag für das Forscherteam die folgende Hypothese förmlich auf dem Tisch: Diese ungewöhnliche Ausweitung des RNA-Editings lieferte im Laufe der Evolution den molekularen Schlüssel für eine überaus hohe Flexibilität der Proteinausstattung in den Nervenzellen – und sorgte somit dafür, dass Oktopus und Co. die komplexesten und „intelligentesten“ Verhaltensweisen aller Wirbellosen überhaupt entwickeln konnten.

Schöne Hypothese. Klingt auch plausibel. Aber leider ist sie momentan wohl kaum abschließend testbar. Denn das Ausmaß des RNA-Editings lässt sich in den fossilen Vorfahren der Kopffüßer, etwa den Ammoniten, nicht mehr messen. Und auch Tests, ob gezielte Manipulation des RNA-Editings das Verhalten der Weichtiere verändern könnte, werden wohl vorerst Utopie bleiben. Die Hypothese liegt jetzt also erst einmal auf dem Kaffeetisch.

Allerdings: Manchmal kann es sehr schnell gehen, dass Hypothesen testbar werden. Man nehme etwa die Kaffeetisch-Hypothese, dass Organismen sich deutlich fitter entwickeln, wenn sie mit ihrer Nahrung Aminosäuren genau in dem Mix zu sich nehmen, wie er durch die Summe aller codierten Proteine in ihrem Genom vorgegeben wird.

Was heißt das genau?

Proteine bestehen bekanntlich aus Ketten von insgesamt 20 verschiedenen Aminosäuren, deren Abfolge durch jeweils spezifische Basen-Tripletts in der DNA-Sequenz der korrespondierenden Gene codiert wird. Es ginge also darum, über diesen Triplett-Code die codierenden Sequenzen all dieser Gene in die entsprechenden Aminosäuren zu übersetzen. Im nächsten Schritt gelte es nur noch, die bisweilen sehr unterschiedlichen Mengen, in denen die einzelnen Proteine tatsächlich aus dem Genom heraus zum Leben erwachen, mit in die Rechnung einzubeziehen. Mit beiden Datensätzen sollte es möglich sein, zumindest näherungsweise zu bestimmen, welchen Anteil jede einzelne Aminosäure an der Gesamtheit aller Proteine – dem sogenannten Proteom – hat, die der entsprechende Organismus Tag für Tag produziert. Und dies wäre letztlich die Basis für die Hypothese, dass der Organismus sich zu bestmöglicher Fitness entwickelt, wenn er die 20 Aminosäuren stets im perfekten Verhältnis und in optimaler Menge zugeführt bekommt – von keiner zu viel und von keiner zu wenig.

Sicherlich eine naheliegende Hypothese, und damit wohl auch plausibel. Aber testbar? Seit Kurzem lassen sich tatsächlich genügend große Datenmengen über vollständige Genome und Proteome erheben, um den notwendigen Aminosäure-Bedarf ziemlich genau berechnen zu können. Also holten Kölner Forscher die Hypothese vom Kaffeetisch und brachten sie ins Labor: Sie berechneten aus riesigen Datensätzen den optimalen Aminosäure-Mix für die Taufliege Drosophila, setzten einen Teil ihrer Labor-Fliegen auf eine entsprechende Diät – und erhielten damit am Ende tatsächlich vergleichsweise deutlich fittere Fliegen.

Es lohnt sich also sicher, immer mal wieder auf dem Kaffeetisch nachzuschauen, welche Hypothesen dort noch herumliegen. Insbesondere nach methodischen Sprüngen.