Kleine Fusion ganz groß

News: Kleine Fusion ganz groß

Nicht immer ist zusammen, was zusammengehört. So liegen etwa Gene im Genom eines Organismus weit voneinander entfernt, aber künstlich als zusammenhängende Sequenz vereinigt, sind sie in einem anderen Genom funktionell miteinander verwandt. Durch die Funktionsanalyse wollen Forscher nun die Bedeutung neu entdeckter Gene schneller ausfindig machen und den Mechanismus der Genregulation aufklären.

Dagmar Knopf

Bereits 1999 postulierten David Eisenberg und seine Kollegen von der University of California in Los Angeles, dass fusionierte Gene funktionell miteinander verwandt sein könnten. Doch beweisen konnten sie dies nicht. Und so galt die Idee in Fachkreisen bislang auch eher als Anekdote, bis die Arbeitsgruppe von Charles DeLisi dem Problem mit einem bioinformatischen Programm zu Leibe rückte.

Die Bioinformatiker der Boston University nutzten die Flut an neu entdeckten Genen der letzten Zeit, deren Bedeutung meist noch im Ungewissen liegt. Bringt auch ein Sequenzvergleich des aufgespürten Gens in den Datenbanken kein ähnliches Pendant hervor, an dem sich die Forscher orientieren könnten, bleibt nur die Suche nach der Nadel im Heuhaufen oder aber die Fusionsanalyse. Das Bostoner Team kombinierte Gene aus 30 mikrobiellen Genomen und wies jedem Protein eine funktionelle Kategorie zu. So gab es die Schublade für DNA-Replikation, Rekombination oder Signaltransduktion. Insgesamt fusionierten sie über 4500 Gene und konnten 72 Prozent der Mischprodukte in dieselbe funktionelle Gruppe einordnen.

Das Ergebnis: Lässt sich ein Gen mit einem anderen fusionieren, egal wie weit die beiden im Genom voneinander entfernt sind, so ist ihr Arbeitsfeld im Organismus mit großer Wahrscheinlichkeit identisch, oder zumindest ähnlich. Auch wenn Eisenberg sich über die Bestätigung seiner Theorie freut, kommt für Itai Yanai, einem Mitarbeiter in DeLisis Labor der interessanteste Teil ihrer Arbeit erst noch. Denn als nächstes wollen sie die Genome des Fadenwurms Caenorhabditis elegans, der Ackerschmalwand, der Taufliege und sogar des menschlichen Genoms in ihre Arbeit einfließen lassen.

Die auftretenden Interaktionen sollen den Forschern den Einblick in die Mechanismen der Regulation mit ihren Transkriptionsfaktoren und anderen, entscheidend an diesem Prozess beteiligten Genen offenbaren. Für Eisenberg hat die Arbeit das Verständnis der Proteinfunktion neu definiert. Statt wie bisher über seine Tat festgelegt zu sein, liegt die Funktion eines Proteins nun angeblich im Kontextes seiner Interaktionen mit anderen Proteinen. Und das klingt fast menschlich.