Mitochondriale DNA als Pflaster des Genoms

Mit ihrer jüngsten Arbeit, für die sie 66.000 Genome ausgewertet hatten, untermauern die Forscher um Chinnery diese These und liefern gleichzeitig einen Hinweis darauf, wie oft mtDNA in die Kern-DNA aufgenommen wird. Das passiere gar nicht mal so selten, nämlich bei circa einem von 4000 Neugeborenen. Die mtDNA-Einschübe im Erbgut würden an die Nachkommen weitergegeben, sodass sie im Lauf der Zeit akkumulierten: Die meisten Menschen wiesen insgesamt fünf Kern-DNA-Abschnitte auf, die ursprünglich mtDNA gewesen seien, und bei etwa jedem Siebten seien die Einschübe noch relativ frisch.

Wie genau der Transfer von mtDNA in den Zellkern ablaufe – ob direkt oder über ein Zwischenprodukt wie RNA – sei nicht klar. In einer Pressemitteilung seiner Universität sagt Chinnery aber, dass der Transfer wahrscheinlich in der Eizelle stattfinde.

Und wozu das Ganze? »Unsere Kern-DNA bricht ständig und wird wieder repariert. mtDNA scheint dabei wie eine Art Pflaster zu wirken, das bei der Reparatur hilft. Manchmal funktioniert das, in seltenen Fällen aber auch nicht«, erklärt Chinnery. Dann könne etwa die Entstehung eines Tumors getriggert werden: In der Arbeit berichtet das Team, dass mtDNA in der Kern-DNA von 12.500 untersuchten Tumoren häufiger vorkam, nämlich bei circa einem von 1000, und dass die Insertionen das seltene myxoide Liposarkom wahrscheinlich auslösten.

Mehr als die Hälfte der mtDNA-Einschübe (58 Prozent) fanden sich in DNA-Abschnitten, die Gene enthalten. Allerdings waren die Insertionen dort meistens in Introns lokalisiert, also in Bereichen eines Gens, die selbst nicht kodieren und nach der Transkription in prä-mRNA im Zuge des Spleißens herausgeschnitten werden. Daher fanden die Forscher auch kein Indiz dafür, dass bestimmte mtDNA-Einschübe etwa seltene Erkrankungen verursachen würden. Sie seien zudem meistens durch Methylierung stummgeschaltet gewesen.