Unsere Gene liefern den Grundstein unseres Überlebens. In ihnen liegen die Informationen für Proteine, die in unserem Körper allerlei Funktionen übernehmen. Damit diese Eiweiße gebildet werden, werden aus den Genen Erbgutinformationen abgeschrieben, ein RNA-Molekül entsteht. Bekannt über diesen Vorgang ist, dass sich die Schreibrichtung manchmal doppelt und in verschiedene Richtungen entgegengesetzt abläuft. Bisher nahmen Wissenschaftler an, dass dies eine Art Fehlfunktion sei, die etwa für das Altern verantwortlich sei. Forscher vom Leibniz-Institut für Altersforschung – Fritz-Lipmann-Institut (FLI) aus Jena haben in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus Darmstadt und den USA gezeigt, dass die entgegenlaufenden Abschriften sich keineswegs quasi feindlich gegenüberstehen müssen, sondern im Gegenteil zusammenarbeiten können und einen evolutionären Vorteil zu bieten scheinen.

Die bisherige Annahme erklärt Martin Fischer vom FLI so: "Es ist, als ob zwei breite LKWs auf enger Straße zu kollidieren drohen. Mindestens einer der beiden Enzymkomplexe muss die Transkription unterbrechen." Doch Fischer und seine Kollegen beobachteten, dass die entgegenlaufenden Abschriften und die sie bedingenden Kontrollregionen in den Genen – sogenannte Promotoren – positiv miteinander korrelieren. Ein Hinweis darauf, dass es eher eine Kooperation zwischen den beiden Transkripten gibt, statt eines Widerspruchs. "Diese Forschung erweitert unser Verständnis der Genregulation, indem sie zeigt, wie konvergente Promotoren eine koordinierte Genexpression steuern. Anstatt sich gegenseitig zu behindern, spielen diese Promotorpaare eine entscheidende Rolle bei der anpassungsfähigen Regulierung der Genaktivität."

Im Lauf der Evolution seien gegenläufige Promotoren besonders gut erhalten geblieben und weisen eine hohe Ähnlichkeit zwischen verschiedenen Wirbeltieren auf – ein Hinweis, dass sie evolutionär einen Vorteil bieten. Steve Hoffmann vom FLI in Jena fasst zusammen: "Unsere Arbeit legt nah, dass eine Vielzahl von Genen einen zweiten, bisher unbekannten Promotor haben. Die Erweiterung der Promotor-Definition und die Analyse des bisher kaum beachteten 'Geisterfahrers' kann uns dabei helfen, unser Verständnis der Genregulation zu verbessern." Die neuen Erkenntnisse über die Genexpression seien nicht nur "bahnbrechend" für die Grundlagenforschung, sondern auch bedeutend für das Verständnis davon, wie Krebs oder andere Krankheiten entstehen.

idw/jar