Das menschliche Erbgut ist komplett bekannt, wozu sich also Kopfzerbrechen über das Genom von Zebrafisch oder Maus machen? Oder über ein Unkraut wie die Ackerschmalwand? Doch die Entschlüsselung des Genoms von anderen Wirbeltieren, Insekten, Würmern, Pflanzen und Hefen macht durchaus Sinn.
Die Entschlüsselung des menschlichen Genoms wurde im Juni 2000 abgeschlossen. Dem waren bereits ähnliche Erfolgsmeldungen für Bäckerhefe , Fadenwurm und Fruchtfliege vorausgegangen. Bald folgte das Genom der Ackerschmalwand , und seit 2002 ist auch das Genom der Maus öffentlich zugänglich. Damit ist zusätzlich zum Menschen derzeit das Erbgut von fünf so genannten Modellorganismen bekannt. Weitere Genomprojekte, unter anderem zu Zebrafisch , Reis und Banane sind in Arbeit.
Hinweise für den Menschen
Die Idee hinter diesen Anstrengungen: Durch den Vergleich der Genom-Sequenzen von Modellorganismen mit denen des Menschen versprechen sich die Wissenschaftler entscheidende Hinweise.- Funktion und Organisation von Genen sind in einfacheren Organismen wie Fliege oder Fadenwurm viel leichter aufzuklären. Gene können ohne großen Aufwand gezielt hinzugefügt, verändert oder ausgetauscht werden. Die Auswirkungen auf die Nachkommen lassen sich nach kurzer Zeit untersuchen, da die nächste Generation bereits nach wenigen Wochen ausgereift ist. Und die hohe Zahl der Nachkommen erhöht die Chance, bei der Suche nach einer bestimmten Veränderung fündig zu werden.
– Die Genetik dieser Modellorganismen wird bereits wesentlich detaillierter verstanden als die des Menschen. Da sich die zugrunde liegenden Prinzipien während der Evolution offenbar nur wenig verändert haben, lassen sich viele Erkenntnisse auf das menschliche Genom übertragen. Das gilt insbesondere für die Maus, die wie der Mensch ein Säugetier ist.
– Mit besonderer Spannung wird daher auch das komplette Erbgut der Maus erwartet. Der Vergleich soll genauer klären, was uns Menschen eigentlich ausmacht. Denn bereits die Gemeinsamkeiten zwischen niederen Organismen und dem Menschen sind erstaunlich hoch: 25% der menschlichen Gene in kommen in ähnlicher Form auch in der Bäckerhefe vor.
Der Weg zur kommerziellen Anwendung
Neben der Grundlagenforschung an diesen Modellorganismen gibt es natürlich auch Versuche, das Genom von wirtschaftlich interessanten Organismen zu entschlüsseln. Neben dem Reis, der bereits seit 1998 im Mittelpunkt eines entsprechenden Genom-Projektes steht, soll jetzt als dritte Pflanzenart auch die Banane kartiert werden. Forscher aus elf Ländern starteten kürzlich eine Zusammenarbeit mit dem Ziel, das Genom der Banane innerhalb von fünf Jahren komplett zu bestimmen. Dabei geht es nicht nur um bessere Haltbarkeit oder Schädlingsresistenz. Bananen könnten künftig auch Impfstoffe oder Vitamine produzieren und als „functional food“ Furore machen. Außerdem werden natürlich auch Erkenntnisse für die Grundlagenforschung erwartet. Denn generell gilt: Je mehr Organismen komplett entschlüsselt sind, desto genauer werden wir die Mechanismen verstehen können, nach denen aus Genen Lebewesen entstehen.