Paläogenetik: Waren Neandertalergene aktiv?

Nach dem Genom – der Buchstabenfolge – liegt nun auch das Methylom der alten Brüder vor: Es gibt Auskunft über Genaktivitäten.

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(c) Wikipedia

Die Sequenzierung uralter Genome ist in den letzten zwei Jahren so vorangekommen, dass neben der Basenfolge von Homo sapiens auch die der Neandertaler und der Denisova-Menschen in allen Details vorliegen, ihre DNA stammt von je einem Kind und ist 50.000 Jahre alt. Aber damit ist erst die halbe Arbeit getan: Man braucht nicht nur die Genetik, sondern auch die Epigenetik, die beeinflusst die Aktivität der Gene, etwa durch Methylierung, das Anhängen von Methylgruppen, vor allem an den Genbaustein Cytosin.

Für H. sapiens liegt das Methylom vor, die Analysen brauchen jedoch viel DNA, mehr, als von den alten Brüdern da ist. Da half der Zufall: Adrian Briggs arbeitete vor einiger Zeit im Labor des Paläogenetikers Svante Pääbo (Leipzig), es ging um das Ausschalten einer Kontamination des Genoms durch das Altern: Cytosin kann sich im Lauf der Zeit in Uracil umwandeln, die Sequenziermaschinen lesen das fälschlich als Thymin. Briggs suchte einen Weg, dieses Uracil wegzubringen. Er fand einen, aber die Sequenzierer spuckten immer noch zu viel Thymin aus.

Eine Kollege aus der Biochemie konnte das erklären: Cytosin wandelt sich nur dann in Uracil, wenn es nicht methyliert ist; hat es hingegen eine Methylgruppe an sich hängen, wird es im Lauf der Zeit zu Thymin. Das kann man nutzen: Am Thymin bzw. Uracil zeigt sich, ob ein Gen methyliert ist bzw. war oder nicht. Das Heureka kam Briggs, der ist inzwischen in einem anderen Labor, Pääbo selbst hat den ersten Probelauf gestartet, er hat die Methylome von Homo sapiens, Neandertaler und Denisova verglichen (Science, 17. 4.).

Dabei zeigte sich, dass „housekeeping genes“ – die sorgen für Ordnung in den Zellen – bei allen drei Menschen gleich methyliert sind. Bei zwei anderen Gruppen ist das nicht so, die eine hat mit Leiden der Psyche zu tun, die andere mit der Entwicklung der Knochen, bei ihr geht es um fünf Gene aus der HOXD-Gruppe: Sie sind beim H. sapiens kaum methyliert, bei den beiden anderen stark, das bremst die Aktivität der Gene. Daher mag kommen, dass Neandertaler kürzere Gliedmaßen hatten und grobere Hände.

Oder auch nicht, die Arbeit ist ein erstes „proof of principle“, es bleibt noch viel: Methylierungen schwanken stark zwischen Individuen, sie nehmen auch im Lauf des Lebens zu. Zwar waren die beiden anderen Menschen Kinder, aber es waren eben nur zwei Individuen. Zudem sind auch die HOXD-Gene selbst bei den Neandertalern anders, nicht nur ihre Methylierungen.   (jl)

("Die Presse", Print-Ausgabe, 18.04.2014)

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