Menschen nutzen nur 8,2 % ihrer DNA, Studie findet

Mehr als ein Jahrzehnt ist vergangen, seit der Fertigstellung des Human Genome Project, die internationale Zusammenarbeit aller "Buchstaben" in unserer DNA zuordnen. Der riesige Aufwand führte zu revolutionären genomische Entdeckungen, aber mehr als 10 Jahre später, noch ist unklar, wie viel Prozent des menschlichen Genoms tatsächlich etwas wichtiges tut.

Eine neue Studie legt nahe, dass nur 8,2 Prozent der menschlichen DNA oder etwa 250 Millionen dieser so genannte DNA-Buchstaben funktionsfähig sind, und mehr als 2 Milliarden nicht sind.

Die Ergebnisse sind höher als in früheren Schätzungen von 3 bis 5 Prozent und deutlich niedriger als die 80 Prozent, berichtete im Jahr 2012 von der Enzyklopädie des DNA-Elemente Projekt (ENCODE), eine öffentliche Forschungsprojekt unter der Leitung von der US National Human Genome Research Institute, die Rolle der insgesamt 3 Milliarden Buchstaben in der menschlichen DNA zu studieren. [Code des Lebens: Fotos von DNA-Strukturen]

Die Unterschiede ergeben sich aus der differenzierte Definition der "funktionalen DNA," können, sagte die Studie Co Forschungsleiter Chris Ponting, Professor für Genomforschung an der Universität Oxford in England.

"[Das ENCODE-Projekt] zählten alle Teile der DNA, an dem einige Proteinaktivität auftrat, unabhängig davon, ob diese Tätigkeit nützlich für die Zelle war," sagte Ponting Leben Wissenschaft. "Die Schwierigkeit ist, dass Proteinaktivität tritt an alle DNA, z. B. wenn es kurz vor der Zellteilung repliziert wird."

In der neuen Studie Ponting und seine Kollegen berichten, dass die Mehrheit des menschlichen Genoms ist nicht funktionsfähig, oder "Junk-DNA." Wie Studien gefunden haben, sagte einige dieser Junk-DNA möglicherweise nützlich für die Regulierung der Genexpression, aber nur ein kleiner Teil davon, Ponting.

Über 90 Prozent der menschlichen DNA möglicherweise stattdessen gehen ungenutzt.

"Ob die Leute es mögen oder nicht, die überwiegende Mehrheit unseres Genoms ist Junk-Mail,", sagte Dan Graur, Professor für molekulare Biologie an der University of Houston in Texas, der nicht mit der neuen Studie beteiligt war. "Wir wissen das, denn wir so viele Organismen, die viel kleineren Genome haben als wir und Organismen, die haben viel größere Genome als wir haben. Die Größe des Ihr Genom ist nicht wirklich worauf es ankommt."

Das Weizengenom ist beispielsweise fünfmal größer als das menschliche Genom, laut einer Studie, die diesen Monat in der Zeitschrift Science veröffentlicht.

In der neuen Studie verwendeten die Forscher ein evolutionäres Modell um zu schätzen, wie viel Prozent des menschlichen Genoms funktionsfähig ist und welcher Prozentsatz Junk-Mail ist. Nach dem Zufallsprinzip treten Mutationen in der DNA. Genetischen Code mit weniger Mutationen eher wichtig sein, weil es zeigt, dass diese Teile des Genoms wahrscheinlich eine wichtige Funktion erfüllen, sagte Ponting.

Die Forscher verglichen die DNA-Sequenzen 12 Säugetierarten, darunter Rinder, Frettchen, Kaninchen und Pandas zu sehen, wie die Tiere DNA verändert hatte, seit ihrem letzten gemeinsamen Vorfahren vor etwa 100 Millionen Jahren lebte. Dann zählte sie die Anzahl der intakten Stücke von DNA durch natürliche Selektion erhalten.

"Wir entscheiden, wie viel ist funktionell durch hinterfragen, was im Laufe der langen evolutionären Zeit geschehen ist," sagte Ponting.

Tiere, die eng mit Menschen zusammenhängen haben ähnlichere DNA-Sequenzen als bei Tieren, die fern sind, fanden die Forscher. Zum Beispiel teilen Mäuse und Menschen 2,2 Prozent ihrer funktionalen DNA wegen der hohen Zahl von Mutationen, die aufgetreten sind, da sie mehr als 80 Millionen Jahren trennten.

Wie Menschen ist nur 8,2 Prozent der DNA in jedem dieser Tiere funktionsfähig, die Ergebnisse deuten darauf hin.

Einige dieser DNA ist jedoch wichtiger als andere. Etwas mehr als 1 Prozent der menschlichen DNA-Codes für Proteine, die von biologischen Funktionen des Körpers durchführen, sagte der Forscher. Die restlichen 7 Prozent kann dieser Protein-kodierenden Gene regulieren, indem bestimmen, wann sie ein- oder auszuschalten.

Die Erkenntnisse können helfen, Leitfaden Forscher Krankheiten und Störungen, sagten die Forscher. "Wenn wir schauen, wo krankheitsauslösende Mutationen sind, müssen wir nur in weniger als 10 Prozent des Genoms zu sehen," sagte Ponting.

Die Studie erschien heute in der Fachzeitschrift PLOS Genetics (24. Juli).

Laura Geggel auf Twitter folgen @LauraGeggel und Google + . Folgen Sie Live Science @livescience, Facebook & Google +.