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StartseiteWissenschaft im BrennpunktManuskript: Gene unterwegs10.02.2013

Manuskript: Gene unterwegs

Fremde DNA in unserem Erbgut

Der genetische Bauplan von Mensch, Tier und Pflanze, die DNA, ist offenbar nicht nur ein Produkt der Vererbung. Denn wie bei Bakterien scheint es auch bei höheren Organismen eine ständige Durchmischung des Erbmaterials zu geben: einen horizontalen Gentransfer.

Von Michael Lange

Die DNS -  molekulare Grundlage der genetischen Information. (picture alliance / dpa / Hubert Link)
Die DNS - molekulare Grundlage der genetischen Information. (picture alliance / dpa / Hubert Link)

Was einen Löwen zum Löwen macht, ist seine als DNA gespeicherte Erbinformation: Sein Genom. Er erhielt es je zur Hälfte von seiner Mutter und von seinem Vater, und die haben es von ihren Eltern und so weiter. So funktioniert biologische Vererbung. Von Generation zu Generation. Vertikaler Gentransfer nennen das Wissenschaftler. Dahinter steckt der Sex, die geschlechtliche Fortpflanzung.

Aber es geht auch anders.

"Hoppla, vielleicht findet der Genaustausch nicht nur von Generation zu Generation, also vertikal statt, sondern auch sozusagen horizontal, von einer Art zur anderen."

"Der horizontale Gentransfer ist keine Kuriosität ..."

"Da gibt es Austausch zwischen den Arten. Auch auf horizontaler Ebene, auf jeden Fall. "

Gene unterwegs. Fremde DNA in unserem Erbgut

Versteckt in den verwinkelten Betonbauten der Universität Konstanz hat der Evolutionsbiologe Axel Meyer einen großen Raum mit zahlreichen Aquarien eingerichtet. Hier leben afrikanische Rotbarsche, Nadelfische, Schuppenfresser und zahlreiche zoologische Kuriositäten.

"Das sind Fische, die große Lippen haben oder große Lippen bekommen sollten. Sehen Sie, dass die relativ spitze Lippen haben? Und wir versuchen, die Gene zu finden, die verantwortlich sind, um diese Lippen zu machen. Wir nennen das unser Angelina Jolie-Projekt."

Jüngst sorgte Axel Meyer mit einem anderen Forschungsprojekt für Aufsehen. Auch dabei ging es um äußerst merkwürdige Tiere. Sie sehen aus wie Aale und sind dennoch keine Fische, sondern urzeitliche Wirbeltiere. Sogenannte Neunaugen.

"Es heißt Neunauge übrigens, weil es neben den beiden Augen, eines auf jeder Seite, sieben Kiemenöffnungen hat, die rund sind. Und wenn man jetzt die Augen zählt und die Kiemenöffnungen dazu würde man auf neun kommen. Dadurch kommt der Name Neunauge."
Einige Meeresneunaugen werden über einen Meter groß, die meisten Flussneunaugen gerade mal so groß wie ein Bleistift. Sie alle leben parasitisch.

"Sie haben ein rundes Maul, mit dem sie sich an ihren Opfern, das sind nämlich Fische, festsaugen können, und sie haben eine hornbesetzte, spitze Zunge, mit der sie Löcher in die Haut von Fischen raspeln können. Sie saugen Blut und Körpersäfte und haben diesen parasitären Lebensstil."

Neunaugen zählen nicht zu den Fischen. Sie sind eine urzeitliche Art von Wirbeltier, ein lebendes Fossil. Ein Vorfahre von Fischen, Reptilien, Vögeln und Säugetieren. Neunaugen haben sich in den letzten 500 Millionen Jahren kaum verändert. Das macht sie für Evolutionsforscher so interessant. Ein Konsortium verschiedener Forschergruppen analysierte deshalb ihr Erbgut.

"Als Teil dieses Konsortiums haben wir uns dieses Genom angeschaut und haben dabei gefunden, dass es bestimmte Familien von springenden Genen gibt, die es im Genom von Neunaugen gibt, aber sonst nur in einer bestimmten anderen Gruppe von Fischen und das hat uns stutzig gemacht."

Springende Gene sind Teile der Erbinformation, die nicht an einem Ort bleiben. Sie verlassen immer wieder ihren angestammten Ort auf dem Erbmolekül DNA und lassen sich an einem anderen Ort nieder. Sie springen im Erbgut von Chromosom zu Chromosom. Normalerweise verharren sie jedoch in ihrer Zelle - als Teil des Organismus, zu dem sie gehören.

Ein solches springendes Gen ist Tc 1. Die Forscher entdeckten insgesamt 6600 Tc-1-Kopien im Erbgut von Neunaugen. Die Kopien machen etwa ein Prozent des gesamten Neunaugen-Genoms aus. Immer wieder die gleiche, scheinbar sinnlose Wiederholung.

Außer in Neunaugen kam Tc 1 in atlantischen Lachsen vor, in Katzenwelsen und vielen nicht näher miteinander verwandten Fischarten.

"Wir haben, nachdem wir es gefunden haben, in Datenbanken gesucht, was schon bekannt war aus dem Genom anderer Fische, und haben festgestellt: Es gibt diese besondere Untergruppe dieser Tc-1-Elemente in einigen, aber nicht in allen Fischgenomen. Und zwar haben wir dann bemerkt, dass sie vorhanden sind in den Genomen von Fischen, die von diesen Neunaugen parasitiert werden. Aber in Fischen, die zum Beispiel in den Tropen leben, wo diese Neunaugen nicht vorkommen, oder im Süßwasser, wo die Meeresneunaugen nicht hinkommen, nicht vorhanden sind. Und dann haben wir angefangen systematisch zu suchen."

Weder Kugelfische, Stichlinge noch Zebrafische besaßen das springende Gen aus dem Neunauge. Und auch nicht Säugetiere oder Frösche.

"Da hat sich eben ein sehr klares Muster herausgebildet, dass die Arten, die von Neunaugen befallen werden, diese Tc-1-Elemente in ihrem Genom haben, und die, die nicht befallen werden, es nicht haben."

Die verschiedenen Arten können das genetische Element nicht von den Neunaugen geerbt haben. Das Erbmaterial wurde stattdessen wie eine Infektion von Fisch zu Neunauge und von Neunauge zu Fisch übertragen - also von Art zu Art.

"Das Erklärungsmuster, das sich da anbietet, ist der sogenannte horizontale Genfluss. Horizontal bezieht sich in diesem Fall auf eine Generation. Sie müssen sich das so vorstellen wie Fossilfunde, die in Schichten übereinander liegen. Die untersten Schichten sind die ältesten. Die jüngeren Fossilien liegen weiter oben im Gestein. Es gibt dann horizontale Schichten im Gestein von Organismen, die im gleichen Erdzeitalter oder jetzt 2012 leben, eben Neunaugen und Fische."

Bei Bakterien ist horizontaler Genfluss der Normalfall. Bakterien verschiedener Arten tauschen ständig Erbinformationen aus - zum Beispiel, wenn es darum geht, sich vor Antibiotika zu schützen. Die Bakterien treten miteinander in Kontakt, und ein Resistenz-Gen gegen Antibiotika wandert von einem Bakterium zum nächsten. Und manchmal eben auch von einer Art zur anderen. Unter Bakterien hält man zusammen und bildet einen gemeinsamen großen Gen-Pool.

Was bei Bakterien üblich ist, galt lange Zeit bei höheren Organismen wie Fischen bestenfalls als Kuriosität. Wie genetische Elemente vom Fisch zum Neunauge und dann wieder zu einem anderen Fisch gelangen, darüber können die Evolutionsbiologen nur spekulieren.

"Sicherlich könnte man sich vorstellen, dass Neunaugenzellen in den Organismus wandern, während dieses Akts des Parasitismus. Denn da werden ja Körperflüssigkeiten ausgetauscht. Da wird Blut ausgetauscht, aber natürlich auch Speichel dieser Neunaugen. Das wäre aber nur der erste Schritt. Dann müssten Gene aus den Zellen dieses Neunauges eingebaut werden in Zellen des Wirtsfisches. Und nicht nur in Zellen, die vielleicht Haut werden oder Blut werden, sondern auch in die Keimzellen. Das ist ja das Wichtige."

Nur, wenn genetisches Material, also DNA, in das Erbgut der Keimzellen - in Eizellen oder Spermien - eingebaut wird, kann es anschließend weiter vererbt werden. Ganz klassisch: durch vertikalen Gentransfer von Generation zu Generation.

Wie der Schritt vom Neunauge zum Fisch abläuft, ist offen. Noch hat niemand das Tc 1 Element beim Springen von Art zu Art beobachtet. Das ist auch gar nicht so leicht. Denn der Gentransfer findet natürlich nicht bei jedem Angriff eines Neunauges statt. Um genetisches Material von einer Art zu anderen zu transportieren, würde es reichen, wenn der Gentransfer einmal in Millionen Jahren glückt. Und so etwas "Live" zu erleben, wäre für Evolutionsbiologen wie ein Sechser im Lotto.

Um Gene beim Wandern zu erforschen, muss man deshalb etwas nachhelfen, wie Pflanzenforscher vom Max-Planck-Institut für Molekulare Pflanzenphysiologie es getan haben.

Auf dem Forschungs-Campus in Golm bei Potsdam betreiben Grundlagenforscher des Max-Planck-Instituts gleich mehrere große Kulturräume für Pflanzen und Pflanzenzellen. Bei künstlichem Licht und lautem Rauschen der Klimaanlage entstehen hier zarte, kleine Gewächse aus einzelnen Zellen. Der Pflanzengenetiker Stephan Greiner öffnet einen der Brutschränke.

"Das sind Blätter die auf Regenerationsmedium gesetzt worden sind. Das heißt: Bei Pflanzen können Sie aus Blattzellen ganze Pflanzen wieder herausziehen. Bei Pflanzen ist jede Zelle totipotent, und das erlaubt uns, aus einzelnen Blattstücken ganze Pflanzen zu regenerieren."

Pflanzen übertragen ihre Gene normalerweise über Pollen und Samen. Aber es geht auch viel direkter: Einfach, indem zwei Pflanzen zusammen wachsen. Das können Pflanzen einer Art sein, aber auch Pflanzen verschiedener Arten.

Um Gene bei der Wanderschaft zu verfolgen, wählte Stephan Greiner die Methode des Pfropfens. Bei Obstbauern, Weinbauern oder Rosenzüchtern ist sie seit Jahrhunderten bekannt. Beim Pfropfen werden Stängel verschiedener Pflanzen in einer bestimmten Weise geschnitten oder eingekerbt und neu miteinander verknüpft. So wachsen zwei Pflanzen zusammen - zu einem Gewächs. Das gelingt auch bei Pflanzen verschiedener Arten.

"Hier unten sehen Sie den Pfropfungspartner, also den Pfropfungsstock."

An einer Stelle haben die Forscher zwei Tabakarten miteinander verschmolzen: Nicotiana tabacum, den Kulturtabak, und den Wildtabak Nicotiana glauca, auch Strauchtabak genannt. Der einen Art hatten sie eine Resistenz gegen ein bestimmtes Antibiotikum mitgegeben. Die andere Art war gegen ein zweites Antibiotikum resistent. So konnten die Wissenschaftler das Wandern der Gene verfolgen.

"Von dieser Pfropfungskontaktstelle haben wir dann Material genommen, und haben das auf so ein Regenerationsmedium gelegt, das uns erlaubt ganze Pflanzen von dieser Regenerationsstelle zu regenerieren. Und die Pflanzen, die wir bekommen haben, waren in der Tat resistent gegen beide Antibiotika."

Die Gene für eine Antibiotika-Resistenz waren von einer Art zur anderen gewandert. Wie die Forscher zeigen konnten, reisten sie umhüllt von einer Membran - in einer natürlichen Verpackung - in sogenannten Chloroplasten. Chloroplasten sind kleine Sonnenkraftwerke im Innern von Zellen. Sie geben den Blättern ihre grüne Farbe und besitzen eigenes genetisches Material. In diesem Fall lieferten sie die Hülle für die reisenden Gene.

Die Pflanzenforscher testeten die Antibiotika-Resistenz in verschiedenen Pflanzengeweben und konnten so beobachten, wie die Chloroplasten und mit ihnen die Gene von Pflanze zu Pflanze reisten.

"Die Hypothese, so wie wir sie gezeigt haben, war absolut neu. Also, dass Chloroplasten zwischen Zellen oder auch zwischen Arten wandern können, war für uns einigermaßen überraschend."

Wie die Chloroplasten durch die dicke, pflanzentypische Zellwand von einer Zelle zur anderen gelangen, ist noch unklar. Außerdem müssen die Forscher noch herausfinden, ob das von ihnen beobachtete Phänomen auch ohne Unterstützung des Menschen stattfindet. Denn auch in der Natur wachsen benachbarte Pflanzen gelegentlich zusammen und bilden gemeinsam eine neue Pflanze. Im Wald ist das immer wieder zu sehen, wenn Bäume sehr dicht nebeneinander stehen.

"Es ist natürlich in Natura noch nicht gezeigt worden, dass jemand Pflanzen gesammelt hätte aus Pfropfungsstellen. Das müssen wir alles noch zeigen und machen. Aber es ist durchaus möglich und sogar wahrscheinlich, dass auch in der Natur diese Austausche passieren."

Wenn die Wanderung der Chloroplasten ein natürlicher Prozess ist, wäre dies ein wichtiger Vorgang für die Evolution der Pflanzen, erklärt Stephan Greiner. Pflanzen einer Art sind dann keineswegs mehr eine abgeschlossene Gruppe. Vielmehr stehen sie in Kontakt mit vielen anderen Arten. Die Arten beeinflussen einander - nicht nur ökologisch, auch genetisch.
Das Erbgut, das Genom, der Pflanzen wäre nicht mehr als isolierte Einheit zu betrachten. Das Genom wäre mehr als die Verbindung des Erbmaterials von Mutter und Vater. Laut Stephan Greiner ist in der Biologie die Zeit reif für neue Ideen.

"Man muss sich auch bei diesen höheren Organismen von diesem Genom-Konzept verabschieden. Bei Bakterien ist es ohnehin mittlerweile klar, dass das ein Metagenom ist, das zwischen verschiedenen Arten ausgetauscht wird. Es wird bei höheren Organismen zwar nicht in diesem Maß sein wie bei Bakterien ausgetauscht. Aber ich denke schon: So ein Genom ist kein Gefäß, das für sich in seiner Art immer gleich bleibt, sondern da gibt es Austausch zwischen den Arten. Da gibt es ein shuffling zwischen den Arten, auch auf horizontaler Ebene, auf jeden Fall."

Das shuffling - die ständige Durchmischung des Erbmaterials - haben viele Biologen lange übersehen oder als unwichtig erachtet. Dabei könnte es eine bedeutende Rolle zu spielen - nicht nur für Tiere und Pflanzen, sondern auch für den Menschen. Auch wir Menschen stehen in Kontakt mit reisenden Genen. Sie erreichen und infizieren uns in Form von Viren.

Viren sind keineswegs vollwertige Lebewesen: Vielmehr bestehen sie aus ein wenig Erbinformation in einer einfachen Verpackung. Sie besitzen keinen eigenen Stoffwechsel, sondern sie kapern Zellen, um sich in diesen Zellen zu vermehren. Dabei verursachen sie Krankheiten wie Schnupfen, Grippe, Masern oder Aids. Manche Viren werden vom menschlichen Immunsystem erkannt und vernichtet. Andere ziehen weiter und infizieren den nächsten Menschen.

Es gibt aber noch eine weitere Möglichkeit. Einige Viren können sich im Erbgut des Menschen niederlassen und sich dort verstecken. Das Immunsystem kann sie dann nicht mehr entdecken. Zu diesen Viren gehören die Retroviren. Ihr bekanntester Vertreter ist der Aids-Erreger HIV.

Sich einfach in das Erbgut eines Wirts einzubauen, ist ein genialer Trick der Viren, der in der Evolution immer wieder funktioniert hat: Die Viren stecken unerkannt im Erbgut von Pflanze, Tier oder Mensch und werden bei der Fortpflanzung weiter vererbt.

Im Laufe von Jahrmillionen Evolution wurden viele Viren durch kleine Veränderungen und Anpassungen zu "inneren" Viren. Fachleute nennen diese Viren endogene Retroviren. Sie sind das Forschungsthema von Norbert Bannert am Robert-Koch-Institut in Berlin.

"Wenn jetzt ein Virus eine Zelle der Keimbahn, zum Beispiel eine Spermazelle oder eine Eizelle, infiziert, dann kann es passieren, dass dieses Virus anschließend in jeder einzelnen Zelle des Embryos, des Fötus und dann auch des heranwachsenden Organismus zu finden sein wird. Letztendlich wird dann das Virus zu einem Gen. Es wird nach den Mendelschen Regeln von Generation zu Generation vererbt."

Die Tarnung der Viren wird immer besser. Ihre Information lässt sich irgendwann nicht mehr von der Wirts-Information unterscheiden. Die Viren sind zu einem Teil ihres Wirts geworden.

Wie groß die Bedeutung der inneren Viren für den Menschen ist, zeigten erstmals die Ergebnisse des Human-Genom-Projektes 2001.

"Wenn man sich das mal vor Augen hält: Ungefähr acht Prozent unseres Genoms, etwa 300 000 Retroviren oder die Reste dieser Retroviren haben wir in unserem Genom. Das ist weit mehr als die Anzahl unserer Gene, die wir haben. Es gibt Hinweise, dass diese endogenen Retroviren auch für die Plastizität unseres Genoms sorgen. Sie sind ein Treiber der Evolution, dadurch, dass sie eine Vielzahl von regulatorischen Einheiten in das Genom eingebracht haben und dadurch der Evolution Material bieten, um für eine gewisse Durchmischung und Neuorganisation der Genome zu sorgen."

Retroviren sind besondere Viren. Denn sie können ihre genetische Information umschreiben: Vom Erbmolekül RNA in das Erbmolekül DNA. Das sind die beiden Systeme, mit denen die Natur biologische Informationen speichert und verschlüsselt.

Normalerweise läuft es umgekehrt: In Zellen von Pflanzen, Tieren und Menschen wird DNA ständig umgeschrieben in RNA. Und bei Retroviren wird RNA zu DNA. So machen die Viren aus typischer Virus-Information Erbgut-Information für Pflanzen, Tiere und Menschen.

Als sich die Forscher die Erbinformation des Menschen noch genauer ansahen, entdeckten sie neben den zahlreichen endogenen Retroviren noch mehr DNA-Erbinformation, die aussah, als wäre sie aus RNA hervorgegangen. Diese Teile des Genoms wurden Retroelemente genannt. Nur wenig ist über sie bekannt. Für Norbert Bannert vom Robert-Koch-Institut in Berlin sind diese kurzen Abschnitte im Erbgut ein spannendes Forschungsthema.

"Retroelemente sind im Grunde alle Elemente, die auch wir Menschen in unseren Chromosomen haben, die schon mal in eine RNA umgeschrieben wurden, die dann zurück geschrieben wurden in DNA und dann wieder in das Genom integriert haben. Das ist eine riesige Menge, die wir haben. Etwa 42 Prozent unserer Chromosomen sind Retroelemente. Das ist fast die Hälfte. Man könnte also sagen: wir sind zur Hälfte ein Retroelement, fast."

All diese Retroelemente waren einst unterwegs - im eigenen Erbgut, vielleicht aber auch im Erbgut anderer Lebewesen. Sie reisten von Art zu Art und sind heute wie die "inneren" Viren Teil des menschlichen Genoms. Dort ruhen sie. Manche haben aber auch wichtige Funktionen im Menschen übernommen.

"Man könnte sagen, ohne diese endogenen Retroviren gäbe es uns gar nicht."

Christine Leib-Mösch vom Helmholtz-Zentrum für Umwelt und Gesundheit will wissen, was Viren im Erbgut anstellen können. Sie weiß: Einige endogene Retroviren sind aus dem Bauplan des Menschen nicht mehr wegzudenken. Sie haben sich so verändert, dass aus ihnen menschliche Gene entstanden sind. Das gilt zum Beispiel für die Syncitin-Gene. Sie machten vor Jahrmillionen die Entwicklung der Placenta, also der Gebärmutter, bei Säugetieren überhaupt erst möglich. Die ehemaligen Virus-Gene tragen heute die Information für wichtige Eiweiße.

"Diese Proteine haben fusogene Eigenschaften. Das heißt: Sie können Zellen miteinander verschmelzen. Und dadurch entsteht in der Placenta eine vielkernige Schicht, die ganz essenziell ist für den Austausch zwischen dem Fötus und der Mutter."

Die Zellschicht zwischen Mutter und Fötus verhindert, dass das Immunsystem der Mutter den Fötus angreift und abstößt. Das ist eine wichtige Aufgabe, denn Mutter und Fötus sind ja genetisch nicht identisch. Eigentlich passen sie nicht zusammen.

Das Gen, das die charakteristischen Proteine dieser Schutzschicht codiert, ist aus einem Virus entstanden und dann zu einem unverzichtbaren Teil der Säugetiere und somit auch des Menschen geworden. Andere ehemalige Retroviren sind heute wichtige Schaltelemente im menschlichen Bauplan. Diese Elemente sind viel kleiner als Gene. Aber sie sind ebenso wichtig, denn ohne sie würde das Zusammenspiel der Erbanlagen nicht funktionieren.

"Wir wissen zum Beispiel von bioinformatischen Untersuchungen, dass heute etwa 5,9 Prozent unserer Gene durch endogene Retroviren kontrolliert werden. Das heißt: Diese endogenen Retroviren sind dafür verantwortlich, zu welchem Zeitpunkt, an welchem Ort, in welchem Zelltyp, in welcher Menge ein Genprodukt hergestellt wird."

Beispiele für hilfreiche ehemalige Viren, die sich im menschlichen Erbgut eingenistet haben. Sie sind zu nützlichen Teilen des Genoms geworden. Aber es finden sich auch andere Exemplare im Erbgut: Viren, die zwar im Erbgut des Menschen einen Platz gefunden haben, aber immer noch Viren sind - und auf Kommando losschlagen können.

"Diese Retroviren können reaktiviert werden, und zwar durch Umwelteinflüsse der verschiedensten Art. Das kann radioaktive oder UV-Strahlung sein, das können verschiedene Chemikalien sein, das können Infektionen durch andere Viren sein. Und es können eben auch Medikamente sein."

"Es gibt bestimmte Medikamente, wie zum Beispiel die Valproinsäure, die direkt in die Genregulation eingreifen. Die verändern das Chromatin und die DNA und aktivieren sie. Das führt dazu, dass plötzlich Gene abgelesen werden, die normalerweise nicht aktiv sind."

Valproinsäure wird bei Epilepsie und verschiedenen psychischen Erkrankungen verschrieben. Der Wirkstoff beeinflusst das Erbgut, aber er verändert nicht das genetische Material selbst, die DNA. Er verändert die Verpackung und damit die Steuerung der Gene. Das heißt: Bestimmte aktive Gene werden ausgeschaltet und andere, inaktive Gene werden eingeschaltet. Auf diesem Wege können auch die schlummernden Viren reaktiviert werden.

Endogene Retroviren, die wieder aktiv werden, können krank machen. Ob und wann genau sie den Körper schädigen, ist aber kaum erforscht.

Für die Evolution ist vieles, was wir als Krankheit betrachten, eine große Chance. Denn neues genetisches Material verbessert die Chancen eines Lebewesens, sich anzupassen und zu überleben.

Der englische Arzt und Sachbuchautor Frank Ryan nennt diese besondere Form der Evolution mit Unterstützung durch Viren "Virolution".

"Was wir beim Menschen entdecken gilt für alle Säugetiere und darüber hinaus: Für Pflanzen und alle einfachen Organismen. Die Virolution ist eine große Sache für die Biologie."

Das Zusammenleben von Mensch und Virus bezeichnet Frank Ryan als "aggressive Symbiose". Zum einen sind Viren aggressiv. Sie greifen den Menschen an. Aber sie haben auch eine freundliche Seite. In der Evolution - wenn man sie über Jahrtausende und Jahrmillionen betrachtet - ergänzen sich Menschen und Viren wie in einer Symbiose. Sie leben zusammen zum Nutzen beider Seiten.

"Hier geht es um das Zusammenwirken zweier völlig unterschiedlicher Lebensformen. Viren und zelluläres Leben. Zwei verschiedene Konzepte der Evolution kommen zusammen und bilden ein gemeinsames Genom. Ich nenne das ein holobiontisches Genom. Die Selektion zwingt die beiden Partner zur Zusammenarbeit. Das virale Erbgut arbeitet auf einer sehr umfassenden Ebene mit dem menschlichen Genom zusammen."

Eine zunächst unfreundliche Aktion führt letztlich zu etwas Neuem. Wer hier wen beherrscht oder wer wen ausnutzt, ist dabei nicht klar.

"Viren spielen mit unserem Immunsystem herum. Sie täuschen oder manipulieren es. Das ist typisch für Viren. Aber nun sind Viren zu einem Teil von uns Menschen geworden. Unser Immunsystem wird von Viren kontrolliert, die in unseren Chromosomen sitzen."

Diese Sichtweise ist neu. Die Genetiker müssen umdenken, fordert Frank Ryan. Denn mittlerweile stehe außer Zweifel: Der genetische Bauplan von Mensch, Tier und Pflanze, die DNA, ist nicht nur ein Produkt der Vererbung. Ohne Gene von außen, ohne horizontalen Gentransfer, wäre der Mensch vielleicht nie entstanden - und auch die Vielfalt der Fische gäbe es nicht.

Der Evolutionsbiologe Axel Meyer erforscht diese Vielfalt in seinem Aquarium in Konstanz. Für ihn steht fest: Die Evolutionstheorie von Darwin gilt nach wie vor, aber sie muss erweitert werden. Ein neuer Blickwinkel muss her!

"Man kann das wahrscheinlich am besten erklären, indem man sich die Ideen von Richard Dawkins oder George Williams, die in den siebziger Jahren aufkamen, vor Augen führt, die argumentiert haben, dass DNA egoistisch ist und dass Evolution auf der Ebene des Gens und nicht auf der Ebene des Individuums agiert. Evolution belohnt die Gene, die möglichst viele Kopien von sich in der nächsten Generation herstellen. Und diese springenden Gene sind in gewisser Weise das Paradebeispiel für die egoistische DNA."

Die genetische Information im Erbgut eines Löwen stammt also teilweise von außen. Nicht von seinen Vorfahren. Vielleicht von anderen Tierarten: Von Hyänen, die seine Vorfahren im Kampf gebissen haben, oder von Zebras, die von früheren Löwen verspeist wurden. Eine interessante Idee, aber reine Spekulation.

Auf jeden Fall gab es Viren, die die Löwen infiziert haben. Und Spuren dieser Viren stecken bis heute im Erbgut von Löwe, Fisch, Tabakpflanze und Mensch.

"Hoppla, vielleicht findet der Genaustausch nicht nur von Generation zu Generation, also vertikal statt, sondern auch sozusagen horizontal, von einer Art zur anderen."

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