Endogene Retroviren im SZ-Magazin

Ich habe vor, in diesem Blog eine Abhandlung über endogene Retroviren (ERV) zu schreiben, weil sie den besten Beweis für die Evolution liefern. Aber jetzt gibt es aktuell gerade einen Artikel im Süddeutsche Zeitung Magazin, zu dem ich mir einige Kommentare nicht verkneifen kann.

Zunächst einmal freue ich mich, dass dieses interessante Thema überhaupt in die Öffentlichkeit getragen wird. Zudem ist der Artikel schön umfassend. Die Hervorhebung des Nutzens von Retroviren finde ich aber übertrieben.

Das Syncytin dient für Säugetier-Embryos als Schutzanzug oder Tarnkappe. Dieses Protein ist identisch mit dem Hüllenprotein, das vom Gen env eines ERV codiert wird. Die Süddeutsche schreibt dazu:

Ein Virus als Geburtshelfer? Wissenschaftler haben diese erstaunliche Beobachtung inzwischen mit verschiedenen Experimenten verifiziert: Sie veränderten das Erbgut von Mäusen so, dass dieses Virus mit dem schlichten Namen HERV-W nicht mehr funktionierte.

Bei Mäusen war es nicht HERV-W, und es wurde nicht das Virus deaktiviert sondern ein Gen. Das Virus als solches war seit Millionen von Jahren nicht mehr intakt. Ich habe allerdings noch Erstaunlicheres gelesen. Bei Menschen, Schafen und Mäusen haben unterschiedliche Retroviren solche Gene hinterlassen. Beim Menschen ist das erst 25-40 Millionen Jahre her. Vermutlich hatte vorher ein anderes Gen diese Funktion.

Biologen aus meinem Bekanntenkreis meinen, die ERV könnten vielleicht umgekehrt von der DNA kommen. Aber diverse Arbeiten machen deutlich:

  • HERV-W (Human Endogenes Retrovirus, Gruppe W) macht Syncytin-1 in Menschen, und das ist nebenbei für Multiple Sklerose verantwortlich.
  • HERV-FRDW macht Syncytin-2 in Menschen.
  • HERV-V hat ganz ähnliche env-Gene, die ebenfalls kaum durch Mutationen zerstört wurden.
  • Syncytin-A und -B wurde vor etwa 20 Millionen Jahren den Mäusen von einem nicht klassifizierten (?) Nagetier-ERV geschenkt.
  • enJSRV (endogenous Jaagsiekte sheep retrovirus) macht etwas Entsprechendes in Schafen.

Diese Kürzel sind nicht unterschiedliche Bezeichnungen für identische Viren sondern wirklich verschieden. Weiter im Text der Süddeutschen:

Vor etwa 120 Millionen Jahren kam es zu den ersten Lebendgeburten bei Säugetieren. Das wurde möglich, weil sich zuvor das Virus HERV-W ins Erbgut unserer genetischen Urahnen eingeschlichen hatte.

Wie oben gezeigt, war es damals nicht HERV-W. Weiter auf Seite 2:

Die meisten Säugetiere produzieren Amylase in der Bauchspeicheldrüse, die Menschen auch im Mund. Deshalb schmeckt Brot für uns nach längerem Kauen süßlich.

Hier aktiviert der Promoter eines ERV ein Gen, das sonst in der Bauchspeicheldrüse aktiv ist. Solche Fälle gibt es hundertfach im menschlichen Genom.

Hat ein Retrovirus sowohl die Samenzellen des Mannes als auch die Eizelle der Frau infiziert, wird es bei der Befruchtung in die Gene der Nachkommen übertragen.

Es reicht, wenn die Keimzelle eines Partners befallen ist. Ob das Virus dann die Nachkommen erreicht, ist weitgehend zufällig. Bei nutzlosen ERV bedarf es weiterer Zufälle, damit sie sich in der ganzen Population fixieren.

Ihr einziges Problem besteht nun noch darin, dass die DNA im Laufe der Zeit überflüssige oder gar schädliche Sequenzen entfernt. Umgekehrt lässt sich daraus folgern: »Die Retroviren, die über Hunderttausende oder Millionen Jahre im Genom blieben, erfüllen auch heute eine wichtige Funktion«, sagt Jens Mayer, Humangenetiker an der Universitätsklinik Homburg.

Nur kleine Stücke von Retroviren sind in unserer DNA unversehrt erhalten geblieben. Mal ist env nützlich, mal der Promoter. Grundsätzlich werden alle Retroviren mit der Zeit durch Mutationen zerschossen. Weiter auf Seite 3:

Bei den meisten Retroviren wissen die Forscher bisher nicht ansatzweise, welche Funktion sie erfüllen.

Das wundert mich nicht. Sie erfüllen keine Funktion und mutieren langsam. ERV bringen zwar im Gegensatz zu Punktmutationen schon ganze Bausteine mit und haben so größere Chancen, sich nützlich zu machen, aber normalerweise sind sie schädlich oder neutral. Ich nehme an, dass viel mehr ERV durch natürliche Selektion aus dem Genom entfernt wurden als durch genetische Drift zufällig fixiert wurden.

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2 Antworten zu Endogene Retroviren im SZ-Magazin

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