"Junk DNA" beim Menschen - Was hat es damit aufsich?
Da gehen die Meinungen auseinander, teilweise auch sehr stark, aber mich interessieren eure Ansichten dazu.
Was denkt ihr darüber?
4 Antworten
Ein Großteil des genetischen Codes ist "Junk" und dient nicht der Codierung von Proteinen, sondern besteht aus unnötig kopierten, verstümmelten und archaischen Genen. Das ist ein typisches Ergebnis einer planlosen, nicht gesteuerten Evolution und ein hervorragendes Argument gegen Kreationisten.
https://de.wikipedia.org/wiki/Nichtcodierende_Desoxyribonukleins%C3%A4ure
Da gibt es nichts zu erkennen. Wie erkennt ein Auto einen nicht mit der Bordelektrik verbundenen Kippschalter? Natürlich hinkt auch dieser Vergleich. Aber es geht nicht darum, dass der Körper etwas erkennen muss.
Naja aber ich meine, die Abschnitte geben ja Anweisungen und wenn ich jetzt ne Festplatte habe und nur teile Davon ergeben sinn, sonst sind da wahllos nullen und einsen, dann würde der PC ja nicht wissen was er damit tut.
Die Zelle ruft je nach Aufgabe die Abschnitte ab die gebraucht werden, oder? Diese muss ja dann gefunden werden.
Naja aber ich meine, die Abschnitte geben ja Anweisungen
DIESE nicht. Schrieb ich doch. Steht auch so im Wiki-Artikel.
Ja aber ich meine das wie folgt: Die DNA wird abgeklappert, dann steht da irgendwas und irgendwelche Zellkörperchen lesen die ja aus. Die müssen ja wissen, dass das was sie da gerade lesen unsinn ist, sonst bauen sie vielleicht irgendwas giftiges oder so.
Kann man das irgendwie erklären wie das geht?
Wenn die DNA ein Datenspeicher ist, dann würde es da auch soetwas wie eine Formatierung brauchen, auch Raster, Tabellen und so etwas, nachdem eben gezielt gesucht werden kann.
Ich vergleiche das halt mit einer Festplatte.
Oder ist dieses Bild eher falsch?
Die DNA ist kein Datenspeicher. Und der Vergleich mit einer Festplatte ist noch viel falscher. Auch die oft verwendete Formulierung, dass Gene ein BAUPLAN für ein Lebewesen sind, ist sachlich FALSCH. Ich schrieb es bereits. Gene steuern die EMBRYONALentwicklung. Sie enthalten keine Infos darüber, wie z.B. eine Leber aussehen muss o.ä. Sie beeinflussen nur, wie sich Zellen spezialisieren und was diese dann können.
Es gibt genug Literattur dazu - auch im Internet. Ich werde dir das nicht in 5 Sätzen zusammenfassen und verklickern können.
Nein, die Information muss keineswegs für die gesamte Leber gespeichert sein. Form und Funktion ergeben sich aus winzigen Vorgaben für einzelne Zellen. Wie sie auf dieses oder jenes zu reagieren haben.
Denke mal an Vogelschwärme. Da weiß jeder einzelne Vogel auch nur, wann es Zeit wird, auszuweichen, schneller oder langsamer zu fliegen. Keiner hat einen Generalplan, sie sind nicht verabredet, das Gleiche zu tun. Trotzdem bleibt der Schwarm erhalten und fliegt komplexe Muster, ohne dass dauernd tote Vögel vom Himmel fallen.
Ah okay verstehe.
Das ist eigentlich genal, also nach der DNA bilden sich gewisse Grundsachen, aber daraus dann quasi automatisch, zwingend der rest? Die DNA wird aber später doch immernoch gebraucht, für Proteine und son Zeugs, oder nicht?
Wenn man das verstehen würde, könnte es eine sehr sehr gute Hilfe für das Deisgn von Computerprogrammen sein. Teilweise kann man ja schon prozedurales Design benutzen um scheinbar komplexe Muster zu verwirklichen.
Soweit ich weiß gibt es viele Sequenzen, von denen man nicht weiß, wofür sie da sind. Man kann denen (noch) keine Funktionen zuordnen. Aber ich denke auch, dass es Sequenzen gibt, die ihren "Sinn" im Laufe der Evolution verloren haben und tatsächlich "Junk" (also Müll) sind. Die Zelle selbst weiß das natürlich nicht. Transkriptionsfaktoren fahren zB die DNA ab und halten nach Aktivierungsmustern ausschau, sowas wie Straßenschilder, wo sie "abbiegen" müssen. Auf der "Junk-DNA" gibt es dann vermutlich niemanden, der Abbiegen möchte. Wahrscheinlich gab es früher mal welche, aber die sind dann irgendwann umgezogen ;) Oder man kennt die "Abbieger" nur noch nicht.
Ah okay, also wenn etwas gebraucht wird, wird nach diesen "Markern" gesucht und dann das ab der Stelle quasi abgerufen?
so in etwa, ja. In fast allen Fällen sorgen Transkriptionsfaktoren (TFs) dazu, dass Gene aktiviert werden. TFs suchen dazu ganz gezielt nach bestimmten DNA-Sequenzen (Markern). Sobald sie diese Stelle gefunden haben, setzen sie die Prozesse für die Gen-Aktivierung in Gang.
Als man in der Genetik herausfand, wie DNA für Proteine durch RNA kodiert, stellte man fest, dass nur ein kleiner Prozentsatz der DNA in einer Zelle das tatsächlich tut. Es war ursprünglich als DNA definiert, die nicht für Proteine kodiert. Das Konzept der Junk-DNA begann also mit einer positiven Argumentation auf der Grundlage wohldefinierter Mechanismen. Es gibt dazu ebenfalls ein sehr gutes Paper (The Case for Junk DNA), welches den Fall zusammenfasst. Sie schreiben:
Es ist jedoch schlichtweg nicht wahr, dass mögliche Funktionen für nichtkodierende DNA bis vor kurzem ignoriert wurden. Tatsächlich betrachteten verschiedene frühe Kommentatoren die Vorstellung, große Teile des Genoms seien nicht funktionell, als «abstossend» [10], [16], und mögliche Funktionen wurden jedes Mal diskutiert, wenn ein neuer Typ nicht-proteinkodierender Sequenz identifiziert wurde (einschliesslich Pseudogenen, transposable Elemente, Satelliten-DNA und Introns; für eine Zusammenstellung einschlägiger Literatur siehe [17]).
Wichtig ist, dass das Konzept der Junk-DNA nicht auf Unwissenheit über Genome basierte. Im Gegenteil, der Begriff spiegelte bekannte Details über die Variabilität der Genomgröße, den Mechanismus der Genverdoppelung und des Genabbaus sowie die Theorie der Populationsgenetik wider. Darüber hinaus behalten alle diese Beobachtungen und theoretischen Überlegungen ihre Gültigkeit.
Vor allem hat das modENCODE-Projekt alles noch weiter auf die Spitze getrieben. In ihren Arbeiten haben sie das menschliche Genom durchsucht um herauszufinden, was es bewirkte. Ihr Ergebnis: Es gibt eigentlich keine Junk-DNA. Während Kreationisten völlig blind auf das Argument aufsprangen und ihren Sieg erklärten, kamen bereits die ersten Proteste und Kritiken aus der Wissenschaftsgemeinde. Schnell stellte sich heraus, dass das modENCODE-Projekt die Bezeichnung "nützlich" sehr großzügig und locker definierte.
Ja aber was hat das mit Kreationismus zu tun? Also ich meine, es macht doch Sinn anzunehmen, auch aus rein Evolutionären Gründen, dass es keine "Junk Dna" gibt?
War das ENCODE-Projekt ne sache von Kreationisten oder wie?
Ja aber was hat das mit Kreationismus zu tun?
Ich habe es erwähnt, weil Kreationisten normalweise immer diesen Punkt angreifen und Junk-DNA energisch abstreiten. Es passt einfach nicht zur Vorstellung, dass ein Schöpfer uns Menschen perfekt erschaffen haben soll. Die Wissenschaft hat aber Elemente gefunden, welche keinen Zweck haben.
Also ich meine, es macht doch Sinn anzunehmen, auch aus rein Evolutionären Gründen, dass es keine "Junk Dna" gibt?
Eigentlich geht man davon aus, dass nach der Evolutionstheorie ein Großteil der DNA im Genom eines bestimmten Organismus nicht funktionsfähig ist. Wenn man alle kodierende Regionen und funktionelle nicht-kodierende Regionen zusammenzählt, erhält man etwa 10% des menschlichen Genoms, welches noch funktionsfähig ist. Die restlichen 90% bestehen aus Introns, Transponierbare Elemente, Wiederholungen, Einzigartige nicht-kodierende DNA, Pseudogene, und so weiter. Das sind echte, nicht-funktionelle DNA im menschlichen Genom.
Überlege mal: Eine Zwiebel hat 17 Milliarden Basenpaare, also fast sechs (!) mal so viel wie der Mensch. Braucht eine Zwiebel wirklich sechs mal mehr Informationen? Andere Arten der Zwiebel benötigen wiederum doppelt so viel, während andere mit weniger als der Hälfte auskommen.
Oder machen wir es noch absurder: Amöben sind Protozoen, und eine spezifische Amöbe, Amoeba dubia, hat das größte bekannte Genom: 670 Milliarden Basenpaare. Dies ist ein einzelliger Organismus! Welche Funktion sollen eine halbe Billionen Gene bei einem einzelligen Organismus haben?
War das ENCODE-Projekt ne sache von Kreationisten oder wie?
Nein, es war einfach schlechte Wissenschaft. Um ein Beispiel zu nennen haben sie Elemente als funktionsfähig ernannt, alleine weil sie an ein Protein binden. Sie verwechseln hierbei schlichtweg Aktivität mit Funktionalität.
Der Evolutionsbiologe Dr. Dan Cardinale hat es mal auf seinem Kanal ausführlich erklärt. Kann ich dir sehr empfehlen:
https://www.youtube.com/watch?v=9Sz559xJpPg
Okay ja.
Gut bei Amöben könnte man sagen, die müssen sich sehr stark anpassen oder so. Könnte es aber auch bei Menschen nicht sein, dass diese DNA einfach für nachfolgende Generationen dann irgenwas macht?
Also so oder so finde ich es halt so ne sache zu sagen, nur weil man nicht weiss was etwas bedeuted zu meinen, es sei Sinnlos. Es gibt da aber auch wie ich das gelesen habe diese repetiven Abschnitte, das aus Informatikersicht so keinen Sinn macht, höstens als eine art Formatierung, aber dann wäre die Frage wozu, wird dann da irgendwas gespeichert? Aber wenn ja was und warum?
Deswegen, Junk DNA ist so ne Sache, ehrlicher wäre, man weiss nicht was das macht, was ja nicht heist, es hat automatisch einen Sinn, nur eben ja, man ist sich unsicher, man weiss es nicht ob oder ob nicht.
Gut bei Amöben könnte man sagen, die müssen sich sehr stark anpassen oder so.
Was könnten wir hierbei sagen? Kannst du mir bei der Junk-DNA von den 670 Milliarden Basenpaaren eine ausgewählte Funktion demonstrieren? Die Dinge können eine Aktivität zeigen, aber das ist nicht dasselbe. Wenn keine Junk-DNA existiert, bedeutet dies, dass eine Zwiebel sechsmal mehr Informationen benötigt als ein Mensch. Warum haben Pflanzen und Protozoen so große Genome? Pflanzen haben viel weniger komplexe Entwicklungsprozesse als Säugetiere, und Amöben sind eine einzelne Zelle.
Könnte es aber auch bei Menschen nicht sein, dass diese DNA einfach für nachfolgende Generationen dann irgenwas macht?
Was macht sie denn? Wir wissen, warum sie nutzlos sind. Wir haben viele DNA-Duplikate von Genen, von denen einige ausgeschaltet sind. Zum Beispiel weist das menschliche Gen zur Bildung von Vitamin C einige Mutationen auf, die es funktionsunfähig machen. Unser Körper kann also aufgrund eines defekten Gens kein eigenes Vitamin C produzieren. Dieses Gen ist jetzt Schrott, weil es keinen Zweck erfüllt. Wir haben beispielsweise auch endogene Retroviren (ERVs), welche ein Individuum infizierten, dann mutierten und in der DNA zurück blieben. Alleine ERVs machen etwa 8% des menschlichen Genoms aus. Es sind Relikte alter Virusinfektionen, welche jetzt gebrochen in unserem Genom verstreut sind. Die meisten haben keine Funktion, verhalten sich aber neutral, sodass sie nicht herausselektiert werden. Es ist Junk, Verschwendung von Nukleotiden.
Wir haben noch Introns, Wiederholungen, Einzigartige nicht-kodierende DNA, und so weiter.
Deswegen, Junk DNA ist so ne Sache, ehrlicher wäre, man weiss nicht was das macht, was ja nicht heist, es hat automatisch einen Sinn, nur eben ja, man ist sich unsicher, man weiss es nicht ob oder ob nicht.
Um Junk-DNA zu widerlegen, musst du mir nachweisen, dass die überwiegende Mehrheit dieser Elemente funktionell sind, also ausgewählt wurden, um etwas zu tun, das zur Zellphysiologie beiträgt. Was also könnte all diese DNA in Bezug auf die Regulierung der Entwicklung tun? Eine viel bessere Erklärung, die mit der Tatsache übereinstimmt, dass diese riesigen Genome meistens Wiederholungen sind, ist, dass es eben einfach Junk ist. Der größte Teil des menschlichen Genoms hat keine ausgewählte Funktion.
Und ja ich verstehe dich, in der Wissenschaft kann man nie etwas mit absoluter Sicherheit behaupten (Diesen Anspruch macht sie auch gar nicht). Mit der wissenschaftlichen Methode kann "nur" ein sehr hohes Maß an Sicherheit erreicht werden. Und so wie ich das beurteilen kann, ist das bei Junk-DNA auch der Fall, weil einfach viel zu viel dafür spricht. Junk-DNA ist real.
Also könnten es funktionen sein die vielleicht mal wichtig waren, es nun aber nicht mehr sind? Und diese Satteliten gibt es auch noch und so nen Zeugs.
Ja das mit der Zwiebel das ist in der Tat so ne sache:D
Aber das ENCODE Projekt schein aber dennoch von einigen doch schon ernst genommen zu werden, also auch bei Quarks und Co gabs da was dazu, auch Spektrum der Wissenschaft u.s.w.
Ich will halt damit meinen, das ich da schon den Eindruck habe, die Meinungen gehen da stark auseinander, ich bin was das angeht aber auch vorgefärbt, weil ich auch glaube, dass es einen Gott und so gibt und mir das dann halt zugute kommt, aber andere die nicht an Gott glauben, sind da oftmals auch der Meinung, da steckt mehr dahinter, also es scheint ein sehr zweigeteiltes Lager zu sein, je mehr ich darüber lese, oftmals auch unsauber ausgetragen das ganze, wenn auch nicht immer.
Also könnten es funktionen sein die vielleicht mal wichtig waren, es nun aber nicht mehr sind?
Ja genau. Es sind Sequenzen, die irgendwann aktive, proteinkodierende Gene waren, aber aufgrund von Mutationen am Regulationsmechanismus oder der Gensequenz selbst nicht mehr funktionsfähig sind. Es gibt etwa 13.000 Pseudogene im menschlichen Genom.
Das menschliche Gen zur Bildung von Vitamin C ist so ein Beispiel. Bei Trockennasenprimaten scheitert der letzte Schritt am Oxidationsprozess für die interne Bildung von Vitamin C. Die GULO-Sequenz ist fehlerhaft, somit ist das Gen am Ende des Tages Schrott. Alle anderen Affen haben die gleiche deaktivierende Mutation. Hier ist es aber ein klarer Fall. Andere Beispiele sind das Tumorsuppressorgen bei Hominini und wie es beim Menschen nicht richtig funktioniert.
Aber das ENCODE Projekt schein aber dennoch von einigen doch schon ernst genommen zu werden, also auch bei Quarks und Co gabs da was dazu, auch Spektrum der Wissenschaft u.s.w.
Bei deiner Aufzählung handelt es sich um Plattformen, welche über aktuelle Populärwissenschaft berichten. Ich weiß nicht, ob sie auch über die Proteste und Ablehnung aus der Genetik berichtet haben. In der Wissenschaftsgemeinde gab es sehr viel Kritik über das ENCODE-Projekt. Hier zum Beispiel ein ausführliches Paper, warum es scheitert: https://www.pnas.org/content/111/17/6131
Ich will halt damit meinen, das ich da schon den Eindruck habe, die Meinungen gehen da stark auseinander, ich bin was das angeht aber auch vorgefärbt, weil ich auch glaube, dass es einen Gott und so gibt und mir das dann halt zugute kommt,
Deine persönliche, religiöse Überzeugung sollte eigentlich nicht in diese Thematik mit einfließen. Auch ist es so, dass die Existenz eines Gottes die Junk-DNA nicht widerlegen würde. Außer du glaubst natürlich daran, dass ein Schöpfer den Menschen perfekt und ohne Fehler erschaffen haben muss. Die objektive Schlussfolgerung mit allen verfügbaren Daten bringt uns eben auf das eine Ergebnis: Junk-DNA ist real, und damit sollten wir klar kommen. Nur Kreationisten haben eigentlich ein Problem damit. ENCODE-Projekt hat die Kontroverse zu Unrecht auf die Spitze getrieben
Okay verstehe.
Würde man diese Gene nicht wieder aktivieren können?
Deine persönliche, religiöse Überzeugung sollte eigentlich nicht in diese Thematik mit einfließen. Auch ist es so, dass die Existenz eines Gottes die Junk-DNA nicht widerlegen würde.
Defintiv, das sollte es nicht. Aber es ist eben so wie es ist und Menschen sind Subjektiv. Gut zumal es ja auch selbst laut einigen religiösen Büchern (zumindest die Bibel sagt da sowas, Kroran aber auch soweit ich weiss) geschrieben wir, dass der Mensch unvollkommen ist. Es gitb also auch aus dieser Sichtweise keinen Grund diese nicht aktiven Sequenzen auszuschliesen.
Die repetiven Stellen, die sind interessant. Wie ich schon meinte: Aus sicht eines IT´Lers würde ich sagen, dass ist "Freier Speicherplatz" aber ja, wozu soll der dann dasein? Dass wäre dann nur reine Spekulation.
Aber ja wobei, sieht man da veränderungen im Laufe der Generationen? Wie ist es da bei Neanderthalern, den modernen Menschen und Affen?
Ja ich denke schon, theoretisch wäre dies möglich. Ich meine es sind Gene, die nicht mehr funktionsfähig sind, aber in anderen Arten vorkommen und dort noch funktionieren. Es gibt Atavismen, welche von der Reaktivierung bestimmter Pseudogene kommen, aber ich bin mir ehrlich gesagt nicht mehr sicher, ob das stimmt.
Ausserdem, wie sollte sich diese unnötige DNA mit weitervererben, das ist doch auch eher unlogich? Es wäre so oder so eigenartig, wenn der Großteil keinen Zweck erfüllt.
Die natürliche Selektion würde nur einsetzen, wenn diese Gene schädlich wären. Das ist hierbei nicht der Fall.
Es ist wieder einmal bezeichnend für den arroganten Teil der Wissenschaftler dass sie Dinge die sie nicht verstehen als unnötig hinstellen.
Es gibt keine sogenannte Junk-DNA. Die DNA ist eben NICHT komplett entschlüsselt wie oft behauptet wird. Wäre sie das, wüsste man wofür diese heute Junk-DNA genannten Abschnitte gebraucht werden!!!
Ja gut, bleibt die Frage wer das dann wirklich als Junk DNA bezeichnet hatte, da waren sicherlich einige die einfach meinten, sie haben keine Erklärung dafür.
Aber das ist in der Physik leider auch so, dass es einige gibt die meinen, alles was sie bisher wissen, ist Fakt, aber viele andere, sehr viele, sind sehr bescheiden und wissen auch um ihre Grenzen, was sie halt wissen können.
Vielleicht ist in der sogenannten Junk-DNA ja auch die zukünftige Entwicklung des Menschen verschlüsselt!?!
Ich weiß, wenn man so etwas sagt wird man heute schnell in die Kreationisten-Schublade gesteckt, aber das ist mir inzwischen egal - die Gedanken sind frei! Sehr viele Ideen/Gedanken von früher wurden als Spinnerei belächelt und sind heute anerkannt!
Aber wie erkennt der Körper diese?