Kaum Schrott im Genom?

11. September 2012 von Laborjournal

Puh, da ist man erstmal sprachlos. Mit der puren Masse von gleich 30 Artikeln auf einmal in mehreren Journals erschlagen uns förmlich die über 440 Forscher des internationalen ENCODE-Konsortiums (Nature hat dazu einen speziellen „ENCODE-Explorer“ eingerichtet).

ENCODE steht für „Encyclopedia Of DNA Elements“ und der Name war und ist durchaus Programm: Nicht weniger, als sämtliche Abschnitte des Humangenoms funktionell zu katalogisieren, war Ziel des Projekts. Oder wie Brendan Maher in Nature schreibt:

The project’s aim is to catalogue the ‚functional‘ DNA sequences that lurk there, learn when and in which cells they are active and trace their effects on how the genome is packaged, regulated and read.

Ist dieses Ziel mit diesem Paper-Paukenschlag erreicht?

Wie üblich bei solchen Projekten, hat man jetzt erstmal eine Riesenmenge Daten produziert, die fortan Stoff für jede Menge eingehendere Analysen bieten. Und — wie ebenfalls üblich — wird dabei sicher auch noch ordentlich „falsch positives Datenrauschen“ aussortiert.

Vor allem eine pauschale Schlüsselerkenntnis proklamieren die ENCODE-Protagonisten jedoch schon jetzt: Im Humangenom gibt es fast keinen Müll, nahezu jede Base spielt offenbar irgendwie mit in der Orchestrierung des jeweils spezifischen Zellgeschehens. In dem Nature-Überblicksartikel liest sich das etwa so:

The vast majority (80.4%) of the human genome participates in at least one biochemical RNA- and/or chromatin-associated event in at least one cell type. Much of the genome lies close to a regulatory event: 95% of the genome lies within 8 kilobases (kb) of a DNA–protein interaction (as assayed by bound ChIP-seq motifs or DNase I footprints), and 99% is within 1.7 kb of at least one of the biochemical events measured by ENCODE.

Hat die gute alte „Junk DNA“ als Konzept also ausgedient? Einige Spezialisten sehen das  durchaus kritisch — siehe etwa hier, hier und hier.

Den Finger auf einen ganz besonderen Widerspruch legt indes Steven Pelech, Chef der Kinexus Bioinformatics Corporation:

However, the main reason why I have a hard time accepting that about 80% of the human genome sequence is functional and important is the data from other species with a similar number of genes, but extremely divergent amounts of DNA. For example, the fruit fly Drosophila melanogaster has 0.165 billion nucleotide base pairs, whereas the butterfly Fritillaria assyriaca has 124.9 billion nucleotide base pairs. The human genome size lies between with about 3.2 billion nucleotide base pairs. While the fruit fly has 750-times less DNA than the butterfly, both insects have somewhat comparable characteristics in terms of body structure, size, life span, diet, etc.

Diesen Widerspruch muss man erklären, wenn man derart pauschal sagt: Fast jede Base wird gebraucht, damit der jeweilige Organismus funktioniert.

(Illustration: www.biocomicals.com

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