Neurologie: Plastisches Gehirn dank springender Gene?
Unser Gehirn besteht aus gut 100 Milliarden Nervenzellen. Eigentlich sollten sie alle das gleiche Erbgut enthalten. Ein Forscherteam unter der Leitung von Fred Gage vom Salk Institute in La Jolla (Kalifornien) hat nun aber herausgefunden, dass die Gehirnzellen deutliche genetische Unterschiede aufweisen. Dafür verantwortlich machen die Wissenschaftler mobile DNA-Sequenzen namens LINE-1 (long interspersed element 1), die Kopien von sich selbst in das Erbgut der Neuronen einfügen. Solche Transposonen oder "springenden Gene" gibt es auch in anderen Körperzellen. Dort werden sie jedoch an der Ausbreitung gehindert.
Die Forscher machten ihre überraschende Entdeckung zunächst an menschlichen Nervenzellen, die sie im Labor gezüchtet hatten. Damit gaben sie sich jedoch nicht zufrieden. Um sicher zu gehen, untersuchten sie auch Proben von Gehirnen Verstorbener. Dort entdeckten sie die mobilen genetischen Elemente ebenfalls in erstaunlich großer Zahl. Manche Neuronen enthielten von einem Transposon bis zu 100 Exemplare mehr als Zellen aus anderen Körpergeweben derselben Person, die zum Vergleich ebenfalls analysiert wurden.
Die springenden Gene erzeugen im Gehirn also eine zusätzliche genetische Variabilität, die sich erst im Verlauf des menschlichen Lebens entwickelt. "Dies ist ein potenzieller Mechanismus zur Schaffung der neuronalen Vielfalt, die jede Person einzigartig macht", erklärt Gage. "Die mobilen genetischen Elemente könnten dafür sorgen, dass sich die Fähigkeiten jedes einzelnen Neurons leicht von denen der anderen unterscheiden."
Andreas Baumann
Die Forscher machten ihre überraschende Entdeckung zunächst an menschlichen Nervenzellen, die sie im Labor gezüchtet hatten. Damit gaben sie sich jedoch nicht zufrieden. Um sicher zu gehen, untersuchten sie auch Proben von Gehirnen Verstorbener. Dort entdeckten sie die mobilen genetischen Elemente ebenfalls in erstaunlich großer Zahl. Manche Neuronen enthielten von einem Transposon bis zu 100 Exemplare mehr als Zellen aus anderen Körpergeweben derselben Person, die zum Vergleich ebenfalls analysiert wurden.
Die springenden Gene erzeugen im Gehirn also eine zusätzliche genetische Variabilität, die sich erst im Verlauf des menschlichen Lebens entwickelt. "Dies ist ein potenzieller Mechanismus zur Schaffung der neuronalen Vielfalt, die jede Person einzigartig macht", erklärt Gage. "Die mobilen genetischen Elemente könnten dafür sorgen, dass sich die Fähigkeiten jedes einzelnen Neurons leicht von denen der anderen unterscheiden."
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