Die funktionelle Analyse von Genomen

Zusammenfassung

Im Rahmen des humanen Genomprojektes wurde 2001 das Genom des Menschen veröffentlicht. Nach ersten Schätzungen besitzt der Mensch etwa 30000–35 000 Gene. Jede menschliche Zelle außer Spermien und Eizellen besitzt einen kompletten Satz dieser Gene. Jedoch unterscheidet sich beispielsweise eine Blutzelle in ihrer Morphologie und Physiologie sehr stark von einer Leberzelle. Wie sind diese Unterschiede zu erklären, wenn alle Zellen das gleiche genetische Material besitzen? Die Antwort ist vergleichsweise einfach. Nicht jedes Gen wird in jeder Zelle transkribiert und exprimiert. Daraus folgt, dass in einer Zelle in der Regel nur die Proteine vorliegen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt im Leben dieser Zelle benötigt werden. Das Proteom einer Zelle oder eines Gewebes ist also vom Zelltyp und seinem momentanen Zustand abhängig. Ebenfalls ist daraus zu ersehen, dass die alleinige Kenntnis einer gesamten genomischen Sequenz inklusive aller Gene nicht ausreicht, um die Funktionsweise eines Gens, einer Zelle bzw. eines Organismus zu erklären. Um das komplexe biologische System zu verstehen, sind zusätzliche Informationen über die Regulation und Expression der Gene, über die Funktion von Proteinen und die Funktion von Zellen und Geweben notwendig.