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Wie funktioniert das menschliche Genom? Neue Ergebnisse aus einem internationalen Projekt

Ein internationales Forscherteam hat jetzt entdeckt, dass das menschliche Genom mehr als doppelt soviele Gene besitzt wie ursprünglich angenommen, von denen ein Teil eine Rolle bei Menschenkrankheiten spielen. Nach einer detaillierten zehn Jahre dauernden Studie aller verfüg...

Ein internationales Forscherteam hat jetzt entdeckt, dass das menschliche Genom mehr als doppelt soviele Gene besitzt wie ursprünglich angenommen, von denen ein Teil eine Rolle bei Menschenkrankheiten spielen. Nach einer detaillierten zehn Jahre dauernden Studie aller verfügbaren Daten zur Genaktivität, wurden 30 Forschungspapiere von den Forschern des GENCODE-Konsortiums aus Spanien, der Schweiz, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten veröffentlicht. Das GENCODE-Konsortium ist Bestandteil des Projekts ENCODE ('Encyclopedia of DNA Elements'), das nach dem Abschluss des Humangenomprojekts 2003 gestartet wurde. Die Abhandlungen wurden im Rahmen einer besonderen Zusammenarbeit zwischen mehreren Zeitschriftenverlagen, der Zeitschriften BioMed Central, Nature und Genome Research, veröffentlicht. Obwohl das Humangenomprojekt ein äußerst erfolgreiches Unternehmen war, blieben Teile des Puzzles ungelöst. Ziel von ENCODE war es, alle funktionellen Regionen der Humangenomsequenz zu ermitteln und zu beschreiben. Außerdem sollten alle aktiven Regionen unseres Humangenoms beschrieben werden. ENCODE verschob den Forschungsschwerpunkt von der Generierung von Sequenzen zur Beschriftung der funktionellen Elemente, die in den 3,2 Milliarden Nukleinsäuren A, C, G und T verborgen sind. Diese neue veröffentlichte Studie beschreibt mehr als 10.000 neue Gene. Es werden Gene identifiziert, die bereits "gestorben" sind und andere, die "auferstanden" sind. Dr. Jennifer Harrow, Forschungsleiterin von GENCODE vom Wellcome Trust Sanger Institute im Vereinigten Königreich erläutert: "Wir haben eine schwankende Ansammlung von Genen in unserem Genom entdeckt, ganz einfach, weil wir viele Genome jetzt im Detail untersuchen können, was uns vor einem Jahrzehnt noch nicht möglich war. Und da die Sequenzierungstechnologie sich weiter verbessert, werden wir noch mehr Daten zur Erkundung erhalten." "Doch unsere Arbeit bleibt auch weiterhin, unser Humangenom korrekt zu beschriften, oder, genauer gesagt, unsere Humangenome sehen bei jedem von uns anders aus. Diese riesigen Texte mit genetischer Information geben ihre Geheimnisse nicht einfach preis. GENCODE hat erstaunliche Schritte unternommen, um anderen Forschern den Zugriff auf seinen Referenzgensatz sofort zu ermöglichen." Es wurden auch Gene gefunden, die keinen genetischen Code enthalten, um Proteine zu bilden - nicht-codierende Gene - und ein Friedhof von wahrscheinlich "toten" Genen, von denen einige aus dem Katalog der Pseudogene wiederauferstehen. Die Forscher kartierten und beschrieben 9.277 lange nicht-codierende Gene. Dies ist ein relativ neuer Gentyp, der nicht durch die Herstellung eines Proteins funktioniert, sondern direkt durch seinen RNA-Messenger. Lange nicht-codierende RNAs stammen von diesen Genen und können eine wichtige Rolle in der menschlichen Biologe und bei Krankheiten spielen. Allerdings sind sie noch nicht vollständig untersucht worden. Die neue Karte solcher genetischer Elemente liefert den Wissenschaftler mehr Wege, um die menschliche Biologie und Krankheiten besser zu verstehen. Viele Forscher glauben, dass ihre Arbeit noch nicht abgeschlossen ist und dass noch weitere 10.000 Gene entdeckt werden müssen. Professor Roderic Guigo, Forschungsleiter von GENCODE vom Zentrum für Genomregulierung, Barcelona, Spanien, erläutert: "Unsere anfängliche Arbeit aus dem Humangenomprojekt ließ vermuten, dass es etwa 20.000 proteincodierende Gene gibt und dass dieser Wert sich nicht erheblich verändert hat. Doch GENCODE hat gezeigt, dass lange nicht-codierende RNAs viel zahlreicher und wichtiger sind als bisher angenommen. "Das begrenzte Wissen, das wir über diese Klasse langer nicht-codierender RNA haben, lässt darauf schließen, dass sie eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Aktivität anderer Gene spielen. Sollte dies generell für diese Gruppe zutreffen, dann müssen wir weit mehr untersuchen als wir uns vorgestellt haben." Die Forscher von GENCODE werden den Referenzsatz alle drei Monate aktualisieren, um sicherzustellen, dass die Modelle kontinuierlich verfeinert und auf der Grundlage neuer Versuchsdaten, die in öffentlichen Datenbanken gespeichert sind, bewertet werden.Weitere Informationen sind abrufbar unter: GENCODE: http://www.gencodegenes.org/ Wellcome Trust Sanger Institute: http://www.sanger.ac.uk/

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