Erfolgreiche Rasterfahndung nach krankmachenden Proteinen
Kölner Max-Planck-Forscher haben mit Hilfe des Computers Proteine identifiziert, die für viele Erbkrankheiten relevant sind
Gemeinsam mit dem britischen Forscher durchsuchten die Kölner Pflanzenforscher artübergreifend das Erbgut nach solchen Genen, deren Produkte in den Mitochondrien zu finden sind. Der Hintergedanke dabei: Gene und deren Produkte, die sich im Laufe der Evolution bewährt haben, kommen in ganz verschiedenen Lebewesen vor, finden sich also in den Mitochondrien von Mensch und Mücke, Fisch und Fliege, Pilz und Pflanze. Für die Suche nach solch alten Bestandteilen nutzten die Wissenschaftler spezielle Software, mit deren Hilfe sie bestimmte Proteinabschnitte identifizierten. Diese so genannten mitochondrialen Transitpeptide weisen den Proteinen den Weg Richtung Mitochondrien.
Um die Zuverlässigkeit der Vorhersagen zu verbessern, kombinierten die Forscher drei verschiedene Computerprogramme miteinander. Damit nahmen sie das Erbgut von Mensch, Kugelfisch, Fruchtfliege, Anopheles-Mücke, Hefe-Pilzen, dem Fadenwurm Caenorhabditis und einem Malariaparasiten unter die Lupe. Die in silicio-Fahndung lieferte ein erstaunliches Ergebnis.
Ein Vergleich zeigte, dass ein Set von 100 mitochondrialen Proteinen des Menschen auch in allen anderen untersuchten Organismen vorkommt. 18 davon, und damit weit mehr als rein zufällig zu erwarten wären, sind bereits bekannt als Proteine, die mit Erbkrankheiten in Zusammenhang stehen. Das lässt den Schluss zu, dass auch Defekte der restlichen 82 Proteine mit hoher Wahrscheinlichkeit krank machen können. Gestützt wird diese Vermutung durch einen zweiten Befund: Gene für weitere 40 der 100 konservierten Proteine liegen zumindest in Regionen des Erbguts, die man bestimmten Erbkrankheiten zuordnet. Dazu gehören vor allem neurologische Störungen. Die Liste der konservierten Proteine ist daher ein wertvoller Befund, der helfen wird, die Ursachen einer Reihe von Erbkrankheiten zu finden
An dieser Stelle sind nun die Forscher in den Labors wieder an der Reihe. Sie können experimentell überprüfen, ob die identifizierten Gene tatsächlich eine Rolle bei Erbkrankheiten spielen und wie diese gegebenenfalls aussieht. Die bioinformatische Rasterfahndung muss also jetzt durch die experimentelle Zielfahndung im Labor abgelöst werden, betont Dario Leister, einer der beteiligten Max-Planck-Forscher. Das mühsame Gen-für-Gen-Screening des Erbguts könnte dann ein Ende gefunden haben.