Muskeln, Knochen, Nerven – der menschliche Organismus besteht aus einer Vielzahl unterschiedlicher Zellen. Wie schafft es der Körper, so viele unterschiedliche Zellen entstehen zu lassen? Mit dieser Frage beschäftigten sich Wissenschaftler des Berliner Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik, gemeinsam mit Kollegen der Firma Genomatix Software in München. Mithilfe neuartiger Technologien bestimmten die Forscher die Sequenzen der mRNAs, der Botenmoleküle, welche die Erbinformationen aus dem Zellkern in das Zellplasma transportieren.
Die Umsetzung der genetischen Information
Sie läuft nach einem seit langem bekannten Schema ab. Die DNA-Moleküle im Zellkern enthalten sämtliche Gene, die ein Organismus für alle seine Zellen in allen Entwicklungsphasen seines Lebens benötigt. Je nach Zellart werden zu bestimmten Zeitpunkten aber nur bestimmte Gruppen dieser Gene in genau festgelegten Mengen benötigt. Dazu werden die jeweils "aktiven" Gene in Botenmoleküle, die mRNAs abgeschrieben (transkribiert). Jede mRNA enthält nur noch die Information eines einzigen Gens, die Moleküle sind daher viel kürzer als die DNA. Nach der Transkription verlassen die mRNAs den Zellkern und gelangen zu den im Zellplasma befindlichen Ribosomen. Dort werden sie in Proteine übersetzt, die "Ausführungsorgane" der DNA.
Der menschliche Organismus benötigt deutlich mehr genetische "Befehle", als sie die DNA zur Verfügung stellt. Auf der Suche nach diesen "Befehlen" untersuchten Marie-Laure Yaspo und ihre Kollegen gemeinsam mit Kollegen der Firma Genomatix Software in München das "Transkriptom" von zwei menschlichen Zelllinien, d.h. die gesamte mRNA, die sich zu einem bestimmten Zeitpunkt in einer bestimmten Zelle befindet.
Einzelne Moleküle in der Zelle nachweisbar
Durch die Verwendung neuartiger Technologien gelang es den Wissenschaftlern, die Menge an mRNA, die von jedem Gen produziert wird, weit genauer zu bestimmen, als es mit den bisherigen Methoden möglich war. Außerdem fanden sie eine Vielzahl an unterschiedlichen mRNAs, die sich in den untersuchten Zellen befanden.
Die Arbeit der Berliner Wissenschaftler vermittelt mit vielen Details einen Überblick über die Vielzahl an Möglichkeiten, die vom menschlichen Organismus für die Übersetzung seiner genetischen Information genutzt werden. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass ihre Arbeit massiven Einfluss auf die künftige Untersuchung der molekulare Ursachen menschlicher Erkrankungen haben wird.
Quelle: Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik Berlin vom 04. Juli 2008
Redaktion: AMSEL e.V., 12.08.2008