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Das menschliche Genom in bisher höchster Präzision
Genaue Entschlüsselung der Gen-Reichen Sequenzen des Humangenoms legt solides Fundament für künftige biomedizinische Forschung
 Nach einer ersten Rohfassung des menschlichen Genoms im Februar 2001 haben die
20 am Humangenom-Projekt beteiligten Forschungszentren aus sechs Ländern
jetzt eine hochgenaue Version des menschlichen Erbguts in der Fachzeitschrift
"Nature" veröffentlicht (Nature, 21. Oktober 2004). Diese zeigt
beispielsweise, dass der Mensch nur über etwa 20.000 bis 25.000 und nicht
30.000 bis 40.000 Protein-kodierende Gene verfügt. An der Analyse
beteiligt waren auch die Mitglieder des Deutschen Genomischen
Sequenzanalyse-Konsortiums, die seit 1996 im Deutschen Humangenomprojekt (DHGP)
und seit 2001 im Nationalen Genomforschungsnetz NGFN
vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert
werden. Anhand der nun vorliegenden nahezu vollständigen Sequenz
können in Zukunft genetische Veränderungen, die komplexen
Erkrankungen wie Krebs, Bluthochdruck, chroni-schen Entzündungen und
Fettsucht zugrunde liegen, mit hoher Sicherheit identifiziert werden.
Mehr als 99 Prozent der Gen-reichen ("euchromatischen") und damit für die
allermeisten Lebensprozesse verantwortlichen Erbsubstanz des Menschen sind
jetzt mit einer bisher unvorstellbar hohen Genauigkeit entziffert. Im Gegensatz
zur Rohfassung aus dem Jahr 2001 mit etwa 150.000 Lücken sind die
Sequenzen der 24 menschlichen Chromosomen jetzt nur noch an 341 Stellen
unterbrochen. Diese Lücken liegen meist entweder in den für heutige
Technologien unzugänglichen Gen-armen ("heterochromatischen") Bereichen,
an den Chromosomenenden oder in sich vielfach wiederholenden, fast identischen
Abschnitten. Die Forscher sind sich einig, dass auch weiterhin Anstrengungen
unternommen werden müssen, um die noch vorhandenen Lücken zu
schließen. Hierfür ist jedoch ein anderes Vorgehen notwendig, weg
von Hochdurchsatzverfahren und hin zu punktuell ausgerichteten und dem
spezifischen Problem angepassten Analysen. Angesichts der wenigen Lücken
stellt das menschliche Genom das bei weitem größte nahezu
vollständig bestimmte Genom dar. In vergleichbarer Qualität liegen
bisher nur die Genome von drei weiteren Mehrzellern (Fruchtfliege, Fadenwurm,
Ackerschmalwand) vor, deren Genome allerdings bedeutend kleiner sind.
Anhand der nun vorliegenden hochgenauen Sequenz lassen sich grundsätzliche
Fragen der Humangenetik mit deutlich höherer Genauigkeit als bisher
beantworten. So verfügt der Mensch nur über etwa 20.000 bis 25.000
Protein-kodierende Gene und nicht 30.000 bis 40.000, wie die Forscher
ursprünglich noch im Jahr 2001 aus der Rohfassung des menschlichen Genoms
gefolgert hatten. Der gravierende Unterschied zwischen Roh- und aktueller
Sequenz wird auch daran deutlich, dass aus heutiger Sicht 58 Prozent aller
Genvorhersagen von 2001 fehlerbehaftet waren. Die Forscher können jetzt
auch hochinteressante verdoppelte Bereiche im Genom sowie erst in der
jüngeren Evolution ‚geborene' und ‚gestorbene' Gene bestimmen.
Solche Analysen sind wesentlicher Bestandteil bei der Suche nach den
genetischen Unterschieden von Mensch und Tier. Auch medizinisch hoch relevante
Untersuchungen bauen auf der Sequenz des menschlichen Genoms auf.
Das Human-Genom-Projekt ist ein herausragendes Beispiel für den enormen Nutzen, der
durch international koordinierte Anstrengungen zur Generierung von öffentlichen
Forschungsressourcen erzielt werden kann. Es ist besonders bemerkenswert, dass die drei
beteiligten deutschen Gruppen in Jena (Institut für Molekulare Biotechnologie, IMB), Berlin
(Max-Planck-Institut für molekulare Genetik) und
Braunschweig (Gesellschaft für Biotechnologische Forschung, GBF) zusammen mit japanischen Kollegen durch die schon im Mai 2000 in NATURE
veröffentliche Analyse des Chromosoms 21 einen Qualitätsstandard gesetzt und
damit das internationale Gesamtprojekt geprägt haben. Insgesamt hat das Deutsche
Konsortium ca. 2,5 Prozent der jetzt verfügbaren finalen Daten erbracht, die sich
auf die Chromosomen 3, 8, 9, 17, 21 und X verteilen. Neben vielen bisher unbekannten
Genen konnten in enger Zusammenarbeit mit klinischen Partnern z.B. bereits 12 menschliche
Krankheitsgene entdeckt werden, u.a. für Kleinwuchs, Nachtblindheit, geistige
Behinderung sowie für Nieren- und Hautkrankheiten. Angesichts dieser Erfolge hofft
das Konsortium, dass weitere fundamentale und im internationalen Rahmen vorangetriebene
Projekte zur Säuger-Genom-Sequenzanalyse auch weiter von deutscher Seite
unterstützt werden.
Anlässlich des Abschlusses ihrer Arbeiten im Rahmen des DHGP und der Publikation zum
Fertigstellen des Human-Genoms kommen die drei beteiligten Gruppen am 20. und 21. Oktober
in Jena zu ihrem letzten Konsortiumstreffen zusammen. Sie werden eine Leistungsbilanz
ziehen sowie künftige Strategien und Projekte diskutieren.
Pressekontakt:
Dr. Patricia Béziat
Max-Planck-Institut für molekulare Genetik
Ihnestr. 63 - 73
D-14195 Berlin-Dahlem
Tel: 030 8413-1716
Fax: 030 8413-1671
E-Mail: beziat@molgen.mpg.de
Beteiligte Einrichtungen:
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