Jeder Mensch unterscheidet sich genetisch sehr viel stärker von seinen Mitmenschen als bislang angenommen: Im Erbgut, dem “Buch des Lebens”, sind nicht nur einzelne Buchstaben in den Wörtern des genetischen Codes individuell verschieden, auch Sätze, Abschnitte und sogar ganze Seiten fehlen oder sind doppelt vorhanden. Das zeigt eine neue, detaillierte Erbgutkarte, die vier internationale Forscherteams auf der Basis von 270 Genomanalysen zusammengesetzt haben. Die Wissenschaftler identifizierten dabei mehr als 1.400 Bereiche, in denen die Anzahl der Kopien bestimmter Erbgutabschnitte variierte. Diese unerwartet großen individuellen Unterschiede werfen ein völlig neues Licht auf die Erforschung genetischer Ursachen von Krankheiten, berichten die Forscher.
Normalerweise besitzt jeder Mensch zwei Kopien von jedem
Gen in seinem Erbgut, eine von jedem Elternteil. Als die Teams nun jedoch die 270 Genomsequenzen verglichen, die von Menschen mit asiatischem, europäischem und afrikanischem Hintergrund stammten, fanden sie insgesamt bei knapp 3.000 Genen deutliche Abweichungen von dieser Regel, darunter sowohl Verdopplungen als auch fehlende Bereiche. Solche Veränderungen, auch Copy Number Variations (CNVs) genannt, beeinflussen die Aktivität des jeweiligen Gens, was sich wiederum auf die Funktionen im Organismus auswirkt. Die jetzt von den Forschern identifizierten CNVs betrafen aufgrund ihrer hohen Durchschnittslänge von 250.000 Bausteinpaaren zusammengenommen etwa zwölf Prozent des gesamten menschlichen Genoms ? ein Ausmaß, das die Wissenschaftler nicht erwartet hatten.
“Wir hatten bisher immer angenommen, wenn man derartig große Veränderungen findet, dann müssten diese zwangsläufig an einer Krankheit beteiligt sein”, berichtet Stephen Scherer vom Howard Hughes Medical Institute, einer der Seniorautoren. Da jedoch ein Großteil der nun entdeckten CNVs offenbar zur normalen individuellen Variation gehört, müsse dieser Ansatz überdacht werden. Gleichzeitig deutet die Vielzahl der Abweichungen darauf hin, dass die CNVs bisher bei der Ursachenforschung völlig übersehen wurden. So sind bereits zuvor etwa zehn Prozent der betroffenen Gene mit Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson oder verschiedenen Autoimmunerkrankungen in Verbindung gebracht worden, ohne dass konkrete Mutationen identifiziert werden konnten.
Ein weiteres Problem: Die Sequenzen, die bislang als Referenzen genutzt wurden, sind ebenfalls von CNVs durchzogen und repräsentieren demnach kein “Standardgenom”. Die CNV-Karte ist daher wichtig, um individuelle Veränderungen identifizieren zu können, die nicht zum normalen Spektrum gehören. Die Forscher wollen nun eine frei zugängliche Datenbank aufbauen, die eine solche Suche vereinfacht.
Richard Redon (Wellcome Trust Sanger Institute, Cambridge) et al.: Nature, Bd. 444, S. 444 Razi Khaja (University of Toronto) et al.: Nature Genetics, Online-Vorabveröffentlichung, DOI:10.1038/ng1921 Heike Fiegler (Wellcome Trust Sanger Institute, Cambridge) et al.: Genome Research, Bd. 16, S. 1566 Daisuke Komura (University of Tokyo) et al.: Genome Research, Bd. 16, S. 1575 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
Mit Licht gegen Ewigkeitschemikalien
