Molekulare Parasiten im menschlichen Genom

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Das sogenannten Retrotransposon LINEA –1 ist ein mobiles genetisches Element, welches man multiplizieren und in das Chromosomen DNA an vielen Stellen einsetzen kann. Dies verändert den genetischen Code in dem Moment der Integration, was für den Organismus schwerwiegende Folgen haben kann.

Der genetische Code befindet sich in de DNA

Dies führt aber auch zur genetischen Variation, eine Voraussetzung für die Evolution von Lebewesen. Die Struktur des Proteines L1ORF1p erlaubt nun eine viel präzisere Untersuchung des Mobilisierungsmechanismus von LINEA-1.

Das bietet auch eine neue Wahrnehmung der Beziehung zwischen Retroviren und Retrotransposonen und möglicherweise auch zwischen bestimmten Prozessen bei Menschen und Tieren.

Alternative für retrovirale Mechanismen

Zusätzlich nehmen die Forscher an, dass der Mechanismus der Transposonen von LINEA-1 eines Tages in irgendeiner Form genutzt werden kann, um genetische Information an bestimmten Stellen einzufügen. Das wäre eine Alternative zu derzeitigen weniger spezifischen Methoden der auf retroviralen Mechanismus basierenden Lokalisierung.

LINEA-1 ist ein mobiles retrotransposones Gen, das sich in der Geschichte der Menschheit enorm vervielfältigt hat. Derzeit bestehen etwa 17 % der menschlichen DNA aus Sequenzen von LINEA-1. Diese Proportion ist enorm, wenn man bedenkt, dass die etwa 30.000 menschlichen Proteine nur auf weniger als 5 % derDNA kodifiziert sind.

Das Retrotransposon LINEA-1 verteilt nicht nur sich selbst, sondern zeichnet auch für die Genomik verantwortlich, die Integration von etwa einer Million Alu-Sequenzen (ein anderes parasitäres Gen). Die Alu-Sequenzen findet man nur in Primaten und sie bilden etwa 10 % unseres Genoms.

Das Einfügen von LINEA1- und Alu-Sequenzen ist ein kontinuierlicher Prozess und etwa jedes zwanzigste Neugeborene enthält mindestens eine neue Insertion dieses Elements. Daher ist es sehr selten, ein menschliches Gen zu finden dass nicht in irgendeiner Weise in der Vergangenheit von einer Integration einer neuen LINEA1 oder eines Alu-Elements betroffen worden wäre.

Neue Wege der genetischen Forschung

„Es ist schwer zu glauben, dass die massive Integration von LINEA-1 und Alu-Sequenzen ohne Folgen in der menschlichen Evolution geblieben seien. Daher ist es erstaunlich, wie wenig wir bis jetzt über den Mechanismus der Retrotransposition und über die an diesem Prozess beteiligten Proteine und Nukleinsäuren wissen“, meint Oliver Weichenrieder, Wissenschaftler an dem Max Planck Institut für Evolutionsbiologie. .

Die Forscher versuchen daher, neue Erkenntnisse über die biochemische Charakterisierung der beteiligten Moleküle zu gewinnen und über die Bestimmung ihre molekularen Struktur.

Dieses bietet die Grundlage für eine funktionale Analyse und zeigt Ähnlichkeiten zu schon bekannten Proteinen, vor allem Ähnlichkeiten, die nicht auf ersten Blick über einen einfachen Vergleich von Aminosäuresequenzen erkennbar sind.

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