Darum hat Weizen fünfmal so viele Gene wie der Mensch

Brotweizen-Genom

Darum hat Weizen fünfmal so viele Gene wie der Mensch

Brot, Nudeln, Kekse: Die Welt isst Weizen. Die Pflanze hat tatsächlich mehr Gene als wir. Wie kann das sein?!? Hier die überraschende Antwort.

7. November 2018 | Aktualisiert: 15. Januar 2019

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Auf die Größe kommt es (nicht) an

Für uns wäre es viel leichter vorstellbar, dass kleine und simple Lebewesen auch genauso simple Bestandteile haben – am Genom sieht man aber, dass das nicht der Fall ist. Der Mammutbaum, auch wenn wir von seiner Größe so sehr beeindruckt sind, hat ein kleineres Genom mit weniger Genen als eine einfache Lilie. Auch unser menschliches Genom sieht bei einem Vergleich mit dem Weizenerbgut eher mickrig aus. Wie kommt das?

Grundsätzlich hat jedes Gen zur Aufgabe, das mit dieser Information später ein Protein beziehungsweise Enzym im Körper hergestellt wird. Die Enzyme leisten in unserem Körper, wie auch überall anders bei Lebewesen, wertvolle Arbeit.

Ein großes Genom birgt aber genauso sehr ein Risiko, wie es wertvolle Chancen bietet. Was davon zutrifft, hängt vor allem von den Lebensbedingungen des Organismus ab. Da eine Pflanze sich nun einmal nicht wegbewegen kann, muss sie sich bestmöglich an ihre Umgebung anpassen. Liegt ein Gen in mehreren Kopien vor, wie es beim Weizen der Fall ist, dann können auch die Kopien mutieren, ohne dass die Pflanze dadurch sterben muss. Im Ernstfall hat sie so einen Vorteil, wenn die Lebensbedingungen doch einmal kritisch werden.

Der Mensch und andere Tiere hingegen können seit jeher vor Gefahren weglaufen, und wenn das Nahrungsangebot knapp wird, dann marschiert man eben ein paar Kilometer weiter – der Mensch hat diese Probleme heute natürlich kaum noch. Für uns ist ein großes Genom daher unnötiger Ballast. Bei jeder Zellteilung wird das Erbmaterial kopiert. Das kostet viel Energie und die hat unser Körper in den Jahrhunderten und Jahrtausenden zuvor dringend gebraucht.

Viel wichtiger ist aber: Wenn dabei Fehler auftreten – und das passiert in unserem Leben immer wieder –, dann können daraus ernsthafte Krankheiten entstehen. Das bekannteste Beispiel ist Krebs. Hier geraten Zellen plötzlich außer Kontrolle, die Schutzmechanismen werden meist wirkungslos.

DNA-Müll im menschlichen Körper

Es ist aber keineswegs so, dass der Mensch nicht auch die eine oder andere Kopie oder zusätzliche DNA-Stücke hätte. Lange galt beispielsweise die sogenannte Junk-DNA, also eine Art Müll-DNA, als unnötiger Ballast. Sie macht sogar einen großen Teil unseres Erbguts aus, denn nur rund zwei Prozent des menschlichen Genoms enthält die nötigen Informationen für den Bau von Proteinen.

Die Forschenden hatten über Jahre keine Erklärung dafür, warum wir diese Menge an scheinbar unnötigen Basenpaaren mit uns herumschleppen oder warum die Evolution sie über Jahrtausende nicht schon längst losgeworden ist. Auch heute sind die Theorien noch umstritten, es deutet aber einiges darauf hin, dass wir diese Junk-DNA brauchen. So sind beispielsweise 80 Prozent unserer DNA aktiv. Diese Abschnitte könnten außerdem die Struktur der DNA beeinflussen oder aber mitentscheiden, ob und wie stark Gene aktiv werden.