Eigennützige DNA

Eigennützige DNA (auch parasitäre DNA) beschreibt DNA-Sequenzen, die keinen vordergründigen Nutzen für ihren Wirt bieten und sich im Genom des Wirts ausbreiten, indem sie weitere Kopien von sich selbst einfügen. Sie werden daher als parasitär betrachtet. Häufig hat eigennützige DNA keinen Einfluss auf den Phänotyp des Wirtes.[1] Sie kann in Form von mobilen genetischen Elementen auftreten, aber auch als B-Chromosomen.

Eigenschaften

Der Begriff wurde 1976 von Richard Dawkins in seinem Buch The Selfish Gene erstmals verwendet,[2] und erfuhr nachfolgend Anpassungen der Definition.[3][4] Eigennützige DNA wurde ursprünglich für eine Form nichtcodierender Nukleinsäuren gehalten, weist aber meistens einige für Proteine codierende Sequenzen auf, die einer Vermehrung und Translokation ihrer DNA-Sequenz dienen, z. B. bei Inteinen, Homing-Endonukleasen, Insertionssequenzen, Transposons, Miniature Inverted-repeat Transposable Elements, Retroelementen oder B-Chromosomen. Eine Sonderform stellt das MEDEA-Gen dar, welches Mehlkäfer-Nachkommen tötet, die es nicht tragen.

Möglicherweise existiert sekundär eine für den Wirt nützliche Funktion in Form einer erhöhten Fähigkeit der enthaltenen Chromosomen zur Translokation und einer erhöhten genetischen Anpassungsfähigkeit, z. B. bei der VDJ-Rekombination.[5] Daneben wurden Einflüsse auf die Genexpression weiterer Gene im Genom durch eine Regulation der Transkription alternativer Promotoren und durch eine Erzeugung einer RNA-Interferenz beobachtet.[6] Dadurch existiert bei manchen Formen eigennütziger DNA ein fließender Übergang vom Parasitismus zur Symbiose.

Künstliche eigennützige DNA wird unter anderem zum Gene Drive eingesetzt.

Einzelnachweise

  1. ↑ Wolfram Hörz: Eigennützige DNA: der Parasit an sich. In: Nachrichten aus Chemie, Technik und Laboratorium. Band 28, Nr. 6, Juni 1980, S. 387–388, doi:10.1002/nadc.19800280608.
  2. ↑ Richard R. Dawkins: The Selfish Gene. Oxford University Press, New York 1976, ISBN 978-0-19-857519-1.
  3. ↑ W. F. Doolittle, C. Sapienza: Selfish genes, the phenotype paradigm and genome evolution. In: Nature. 284, Nr. 5757, 1980, S. 601–603. doi:10.1038/284601a0. PMID 6245369.
  4. ↑ L. E. Orgel, Francis H. C. Crick: Selfish DNA: the ultimate parasite. In: Nature. 284, Nr. 5757, 1980, S. 604–607. doi:10.1038/284604a0. PMID 7366731.
  5. ↑ S. D. Fugmann: The origins of the Rag genes--from transposition to V(D)J recombination.. In: Semin Immunol. 22, Nr. 1, 2010, S. 10–16. doi:10.1016/j.smim.2009.11.004. PMID 20004590. PMC 2823946 (freier Volltext).
  6. ↑ G. J. Faulkner, P. W. Carninci: Altruistic functions for selfish DNA. (PDF) In: Cell Cycle. 8, Nr. 18, 2009, S. 2895–2900. PMID 19736519.