Zeitung Heute : Mensch oderAffe – entscheiden die Proteine?

Der Tagesspiegel

Von Hartmut Wewetzer

Was macht den Mensch zum Menschen? Wodurch unterscheidet er sich vom Affen? Jedenfalls kaum durch seine Gene. Denn die Erbanlagen von Mensch und Schimpanse, unserem nächsten Verwandten, sind zu fast 99 Prozent identisch. Eine Studie deutscher und amerikanischer Forscher hat nun Affe und Mensch verglichen. Das Ergebnis: Nicht die Art der Gene, sondern ihre Aktivität könnte von großer Bedeutung sein. Quantität, nicht Qualität zählt. Die Masse macht’s. Das gilt vor allem für das Gehirn – hier sind die Unterschiede von Mensch und Menschenaffe am ehesten greifbar.

Das Forscherteam um Svante Pääbo, Direktor am Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig, untersuchte, wie aktiv Gene von Mensch, Schimpanse, Orang-Utan und Rhesusaffen in Gehirn, Leber und Blut sind. Ihre Studie wird heute im US-Fachblatt „Science“ veröffentlicht.

Für ihre Analyse benutzten die Wissenschaftler „Gen-Chips“. Das sind nur wenige Quadratzentimeter große Glasplättchen mit aufgetupfter Erbinformation. „Gen-Chips“ registrieren, welche Gene gerade in einer Zelle aktiv sind – und wie groß diese Aktivität („Gen-Expression“) ist. Untersucht wird dazu nicht die DNS selbst, sondern die biochemisch verwandte Boten-RNS. Sie stellt die bereits „abgelesene“ aktive Erbsubstanz dar. Je mehr Gen-Kopien in Form von RNS in der Zelle kreisen, umso aktiver ist das Gen.

In zwei Testreihen untersuchten die Forscher die unterschiedlichen Tierarten zunächst auf 12 000 menschliche Gene und danach auf 18 000 Erbanlagen. Sie fanden eine enge Verwandschaft zwischen Mensch und Schimpanse, was die Genaktivität in Blut und Leber anging. Sie war größer als die Nähe des Schimpansen zum Rhesusaffen – Indiz für eine gemeinsame biologische Wurzel von Mensch und Schimpanse.

Anders verhielt es sich beim Gehirn. Hier glich das Muster der Genaktiviät im Schimpansenhirn eher dem des Rhesusaffen als dem Menschen. Das menschliche Gehirn fiel dagegen aus der Rolle, es unterschied sich deutlich von dem der Affen. Dieses Ergebnis bestätigte sich, als die Forscher nicht nur Erbsubstanz, sondern auch die verschiedenen Eiweißstoffe (Proteine) untersuchten. Denn die Proteine sind das Produkt der Gene. Unterschiede zwischen den Arten müssen sich auch in ihnen manifestieren.

Um das Proteinmuster von Affe und Mensch zu studieren, bedienten die Wissenschaftler sich der 2D-Elektrophorese. Dieses Verfahren erlaubt es, Tausende verschiedener Eiweiße einer Zelle aufzutrennen und einzeln auszuwerten. Es wurde von dem Biologen Joachim Klose von der Charité entwickelt, der an der „Science“-Studie mitarbeitete. Beim Auswerten der Proteinmuster aus Hirngewebe stellten die Wissenschaftler fest, dass die „qualitativen“ Unterschiede der Proteine – sie beruhen auf leichten Abweichungen im genetischen Code zwischen Schimpanse und Mensch – entsprechend der weitgehenden Übereinstimmung der Erbinformation kaum ins Gewicht fielen.

Um das Sechsfache größer waren dagegen die Differenzen zwischen Mensch und Affe bei „quantitativen“ Unterschieden – nicht die Art der Eiweiße, sondern ihre Menge unterschied sich deutlich voneinander. Damit bestätigte der Protein- den Gentest.

Außerdem untersuchten die Forscher drei Mäusearten, deren genetische Verwandtschaft etwa der zwischen Mensch, Schimpanse und Orang-Utan ähnelte. In den Mäusehirnen fanden sich zwar ähnliche Schwankungen in der Art der Proteine – so, wie es den Unterschieden der Erbinformation entsprach -, aber längst nicht so starke Abweichungen in der Proteinmenge.

Die Forscher vermuten, dass die Evolution des Menschen letztlich auf einem Entwicklungsschub des Gehirns beruht, während andere Organe wie die Leber noch immer weitgehend denen unserer nächsten Verwandten gleichen. Jetzt geht es um die Frage, welche Gene beim Menschen besonders agil sind. Wenn es schon keine typischen „Menschen-Gene“ gibt, so doch vielleicht Erbanlagen, die das entscheidende Quäntchen Protein zu unserem Denkorgan beisteuern.

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