Entwirrung eines Gordischen Knotens

"Wir sind noch weit davon entfernt zu verstehen, was da überhaupt passiert,"

sagt Matthew Collins. Der Molekularbiologe von der Universität von York sieht die Forschung an alter Erbsubstanz immer noch in ihren Anfängen. Sein Hauptaugenmerk gilt dabei der Frage: Was passiert mit den verschiedenen Proteinen im Körper eines Organismus, wenn dieser stirbt?

"Man bekommt zwar Daten bei den Analysen, aber man kann sich eben nicht sicher sein, ob es sich bei einem Molekül um das Original handelt, ob es beschädigt ist, sich in ein anderes Molekül umgewandelt hat oder ob es sich um eine Verunreinigung handelt. Im Moment können wir das noch nicht eindeutig unterscheiden. Das Einzige, was wir mittlerweile schaffen, ist überhaupt Informationen aus sehr alten Knochen zu bekommen, sowohl alte, noch gut erhaltene Erbsubstanz, aber eben auch degradierte DNA und moderne Verunreinigungen, da ist alles dabei."

Eine solche Sequenz sieht auf den ersten Blick nicht unbedingt beschädigt aus. Das menschliche Erbmolekül DNA besteht normalerweise aus einer Aneinanderreihung von vier Basen: T für Thymin, A für Adenin, G für Guanin und C für Cytosin. Stirbt ein Organismus, kann es nach einer Weile aber zu einem Austausch von einigen Bausteinen kommen, dabei ändert sich manchmal ein C zu einem T oder ein G wird zu einem A. Aus der Basenfolge ATCCG wird dann etwa ATTTA und ergibt eine ganz andere als die ursprüngliche genetische Information. Dadurch schleichen sich Fehler bei der Analyse ein, sagt Jonas Binladen von der Universität in Kopenhagen.

"Wenn etwa aus einem Cytosin ein Thymin wird, sehen wir bei unseren Analysen zwar ein Thymin, wissen jedoch nicht, dass es eigentlich ein Cytosin war. Dadurch bekommen wir falsche Ergebnisse. Wenn wir diesen falschen Daten glauben und sie interpretieren, kann diese Interpretation nur falsch sein, und das ist ein wirkliches Problem."

Das große Problem in der Erforschung alter DNA ist nicht mehr, überhaupt genetische Informationen zu bekommen, sondern diese Informationen richtig analysieren zu können. Die einzige Möglichkeit, diesen Veränderungen auf die Schliche zu kommen, sieht der Genetiker nicht nur in der Qualität der Analysen, sondern auch in ihrer Anzahl.

"Man braucht einfach viele Kopien der DNA. Dann kann man sehen, ob einige der Kopien solche Läsionen aufweisen. Wenn man aber nur eine Kopie hat, weiß man eben nicht, ob man tatsächlich die richtige Sequenz hat. Auch zwei Sequenzen machen die Sache nicht einfacher: Man weiß zwar dann, wo die Läsion ist, man weiß aber auch, dass es definitiv Läsionen in dieser Sequenz gibt, deshalb braucht man immer mindestens eine Handvoll dieser Sequenzen."

Was sich einfach anhört, ist in der Praxis aber oft nur schwer realisierbar. Je älter die untersuchten Knochen sind, desto weniger genetisches Material steht den Forschern überhaupt zur Verfügung. Gleichzeitig steigt auch die Wahrscheinlichkeit, dass die noch erhaltene Erbsubstanz verändert ist. Matthew Collins betrachtet dieses Dilemma deshalb als schier unlösbares Rätsel.

"Wichtig ist, dass wir herauskriegen, welche Prozesse überhaupt den Zerfall von organischem Material steuern. Wir finden zwar intakte Moleküle, aber daneben gibt es einen Mix von Molekülen, den wir kaum entwirren können. Und das bedeutet, dass momentan ein Großteil unserer Arbeit nur negative Ergebnisse liefert, weil wir nichts Exaktes finden. Wir machen zwar viele Analysen, erhalten aber keine brauchbaren Ergebnisse. Unser Ziel ist, diesen Gordischen Knoten zu entwirren."

Ob die Forscher eines Tages eine Lösung dafür finden, wissen sie noch nicht. Als nächstes wollen sie Schritt für Schritt die einzelnen Prozesse verstehen, wann und wie sich die Erbsubtanz nach dem Tod eines Organismus zersetzt.