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Wie sich Junk-DNA durchsetzt

Amerikanische Wissenschaftler haben eine neue Hypothese aufgestellt, warum Menschen, Tiere, Pflanzen und Pilze im Gegensatz zu Bakterien zum Teil anscheinend überflüssige DNA-Abschnitte, so genannte Junk-DNA, besitzen: Die Genetiker fanden einen Zusammenhang zwischen der Populationsgröße einzelner Arten und der Größe des Genoms. Je kleiner die Population, desto mehr überflüssige DNA-Bereiche finden sich außerdem im Erbgut der Spezies. Diese Vermutung äußern die Forscher in der Fachzeitschrift Science (Ausgabe vom 21. November).

Das Genom von komplexeren Organismen, so genannten Eukaryoten, besteht nicht nur aus Genen, welche Informationen für Eiweißmoleküle enthalten, sondern auch aus so genannten nicht-codierenden Bereichen. Die Funktion dieser DNA-Abschnitte ist häufig noch völlig unbekannt, und einige sind offenbar vollständig überflüssig. Dagegen gibt es im Genom von Bakterien ausschließlich DNA, die unverzichtbare Informationen enthält. Michael Lynch von der Universität von Indiana in Bloomington und John Conery von der Universität von Oregon in Eugene erklären diesen Unterschied mit den verschiedenen Populationsgrößen der Spezies.

Während bei Organismen mit großen Populationsgrößen die Konkurrenz zwischen den einzelnen Individuen sehr groß ist und damit ein starker Selektionsdruck herrscht, wird bei komplexeren Organismen, die kleinere Populationsgrößen haben, der Lauf der Evolution hauptsächlich durch zufällige genetische Veränderungen bestimmt. Daher können sich bei diesen Spezies zum Teil überflüssige DNA-Bereiche ansammeln, schreiben die Wissenschaftler.

Um diese These zu überprüfen, bestimmten die Wissenschaftler an den Genomen von dreißig Eukaryoten die Anzahl der Gene und den Anteil der unnötigen DNA-Sequenzen. Im Vergleich mit den genetischen Daten von Bakterien ergab sich ein Muster: Je kleiner die Bevölkerung, desto größer ist die Zahl der Gene und auch die Zahl der überflüssigen DNA-Stränge.

ddp/bdw – Sandra Saladin
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