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Genomforschung Verstehen wir das?

Ein neues Bild vom Genom erhebt sich aus den Datenfluten: Untersuchungen zeigen, dass bis zu 95 Prozent unseres Erbguts wichtige Informationen enthält und nicht eins bis zwei Prozent, wie lange angenommen. Doch was fangen wir an mit der Erkenntnis?

© dpa Die Fragen, die die „Encodierung“ des Genoms aufwirft, sind noch größer als die Antworten

In den größten Triumphen der naturwissenschaftlichen Großforschung steckt auch eine ihrer größten Tragödien: Je mehr Datenwüsten sie schafft, desto mehr findet sie. Doch je mehr sie findet, desto weniger versteht sie. Vielleicht lässt sich eine solche Verkettung in der Kausalität, die hier nahegelegt wird, nicht ausnahmslos nachweisen. Auf jeden Fall aber gilt sie für eine, ja gewiss, sensationelle Entdeckung, an der nicht weniger als 442 Genomforscher weltweit fünf Jahre lang gearbeitet und in nicht weniger als vier Dutzend Einzelveröffentlichungen publik gemacht haben.

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Ihr Projekt namens „Encode“, die „Enzyklopädie des Erbguts“, ist die logische Fortsetzung des milliardenschweren Humangenomprojekts, das vor etwas mehr als einem Jahrzehnt die erste Genomsequenz aller drei Milliarden Bausteine und damit das erste „Buch des Lebens“ vorgelegt hatte. Jetzt haben wir nicht mehr nur den nackten Buchtext, wir tauchen nach einer gigantischen analytischen, mathematisch-algorithmischen Kollektivleistung ein in die dritte Dimension des Genoms. Wir zoomen uns regelrecht drauf, und die Forschungskollektive, die uns diesen virtuellen Tiefflug in den Bauplan möglich machen, feiern sich nach dem Kraftakt selbst, als hielten sie den Rosetta-Stein alles Lebens nun endgültig in der Hand. Doch nichts ist weiter entfernt von der Wahrheit.

Unbegrenzte Selbstreferentialität

Wir wissen zwar jetzt, dass die in Schulbüchern noch verbreitete Vorstellung vom Genom als einer Informationswüste mit Gen-Oasen falsch ist. Die Bauanleitung für die Gene, so hatten wir gelernt, nehme allenfalls eins bis zwei Prozent der Erbinformation ein, der Rest sei „Junk“, also DNA-Müll. Inzwischen wissen wir: Es sind 20 687 Einzelgene. Der Rest auf den langen Erbsträngen ist aber nicht etwa bedeutungsloser Genomschrott, sondern, wie nun endgültig klar ist, zu 80 Prozent und womöglich zu mehr als 95 Prozent wichtige Information: Mehr als vier Millionen Elemente sind identifiziert worden, die, so heißt es, „auf irgendeine Art“ daran beteiligt sind, die Gene an- und abzuschalten. Einige der cleversten Bioinformatiker der Welt haben in dem vermeintlichen digitalen Kauderwelsch Codes entdeckt, die man noch vor Jahren nie und nimmer dort vermutet hätte. Zum Beispiel 9277 lange Genabschnitte, die nicht zum Bau von Proteinen genutzt werden, sondern in nackte Informationsschnipsel übersetzt werden, die sich an den Erbfaden anheften und so die Aktivität der Gene auf dem Erbmolekül steuern - mutmaßlich jedenfalls. Ebenso spannend die elftausend „Pseudogene“ - Überbleibsel früherer Genverdoppelungen, von denen man zumindest in zehn Prozent der Fälle weiß, dass sie biologische Funktionen übernehmen.

Die Selbstreferentialität des Genoms ist quasi unbegrenzt. Deshalb ist das Halb- und Nichtwissen, das mit den Encode-Zahlen jetzt mit offengelegt wurde, so ernüchternd. Auch die neuen Statistiken sind bloß die Zwischenbilanz eines Datengebirges, das in einem Großprojekt nach dem anderen angehäuft wird. Man hat die Genome von 147 verschiedenen Zellen unterschiedlicher Menschen studiert. Es gibt aber doppelt so viele Zellen, und die Gene jeder Zelle sind zu jedem Zeitpunkt ihrer Entwicklung - von der Eizelle bis zum Greis - unterschiedlich aktiv.

Der Gen-Determinismus ist tot

Die Wissenschaftler liefern uns schöne Metaphern. Sie erklären uns, dass wir früher von oben auf die Oasen einer Informationswüste geblickt haben, dass wir damals nur die Umrisse hoher Gebäude erkennen konnten und jetzt, da wir im Überflug näher kommen, die Türen, Straßenschilder und sogar die Türsteher sehen können. Aber was sagt uns das - außer, dass wir mehr finden und immer weniger verstehen? In den fünfzehn Terabytes digitaler Information, aus der man mit raffinierten Algorithmen viele Millionen interessanter Pixel herausgefischt hat, findet sich kein einheitliches System. Vielmehr wächst die Ratlosigkeit mit der Komplexität. Wir wissen, dass Defekte in den 20 687 Strukturgenen Krankheiten auslösen können, aber man weiß nicht, wie viele und welche Krankheiten von den Fehlfunktionen in den vier Millionen vermeintlichen Schaltern ausgelöst werden. Wie interagieren diese Schalter? Wie steuern sie die Gene und wann nicht, welchen Einfluss haben Einwirkungen von außen, wie Umwelt, Stress oder Konflikte?

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Die Fragen, die mit der Entzifferung des vermeintlichen Erbgutmülls aufgeworfen wurden, sind größer als die Antworten, die in den nun gelieferten Zahlen stecken. Ein Fazit allerdings lässt sich sicher ziehen: Der Gen-Determinismus ist endgültig tot. Was man den Biologen immer wieder angedichtet hat, dass ihre Experimente bestimmte Gene als Ursprung für gewisse menschliche Eigenschaften - sogar Charakter oder Intelligenz - nahelegen, ist auch für den hartnäckigsten Verfechter monokausaler Erklärungen jetzt ad acta gelegt. Die Dinge sind komplizierter, als sie uns scheinen mochten. Das eigentlich Traurige an dieser Erkenntnis ist: Es wird wohl noch ein paar mehr Jahrzehnte dauern, bis die Wissenschaft endlich behaupten kann, das Genom wirklich zu verstehen.

Quelle: F.A.Z.

 
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Veröffentlicht: 06.09.2012, 17:28 Uhr