Junk DNA – Was ist das?
Unser genetischer Bauplan besteht aus 3,42 Milliarden Nukleotiden, die in 23 Paare linearer Chromosomen verpackt sind. Die meisten Säugetiergenome sind von vergleichbarer Größe, das Mausskript umfasst 3,45 Milliarden Nukleotide, das der Ratte 2,90 Milliarden, das der Kuh 3,65 Milliarden und kodieren für eine ähnliche Anzahl von Genen, etwa 35.000. Natürlich gibt es Extreme: Die Bogenfledermaus hat ein relativ kleines Genom von 1,69 Milliarden Nukleotiden, die rote Viscacha-Ratte hat ein Genom, das 8,21 Milliarden Nukleotide lang ist.
Unter den Wirbeltieren gibt es die größte Variabilität der Genomgröße bei Fischen. Das Genom des grünen Kugelfischs enthält nur 0,34 Milliarden Nukleotide, während bei dem marmorierte Lungenfisch das Genom mit fast 130 Milliarden gigantisch ist. Interessanterweise haben alle Tiere einen großen Überschuss an DNA, die nicht für die Proteine kodiert, die zum Aufbau von Körpern und zur Katalyse chemischer Reaktionen in Zellen verwendet werden. Beim Menschen zum Beispiel kodieren nur etwa 2 Prozent der DNA tatsächlich für Proteine.
Jahrzehntelang waren Wissenschaftler von diesem Phänomen verwirrt. Ohne offensichtliche Funktion wurde der nichtkodierende Teil eines Genoms für nutzlos erklärt oder manchmal als "egoistische DNA" bezeichnet, die nur für sich selbst existierte, ohne zur Fitness eines Organismus beizutragen. 1972 prägte der verstorbene Genetiker Susumu Ohno den Begriff "Junk-DNA", um alle nicht-kodierenden Abschnitte eines Genoms zu beschreiben, von denen die meisten aus wiederholten Segmenten bestehen, die zufällig über das Genom verstreut sind.
Typischerweise entstehen diese Abschnitte von Junk-DNA durch Transposition oder Verschiebung von Abschnitten der DNA an verschiedene Positionen im Genom. Infolgedessen enthalten die meisten dieser Regionen mehrere Kopien von Transposons, bei denen es sich um Sequenzen handelt, die buchstäblich einen Teil des Genoms kopieren oder ausschneiden und sich an anderer Stelle wieder einfügen.
