Mens = aap?

[Pieterjan]

GENVERGLEICH

Schimpanse fast identisch mit Mensch

Der nächste Verwandte des Menschen, der Schimpanse, steht uns wesentlich näher als bisher angenommen. Bis zu 99 Prozent des Erbguts der beiden Arten sind identisch, ergab eine neue Studie. Ausgerechnet im Gehirn sind die Gen-Unterschiede am geringsten.

http://www.spiegel.de/img/0,1020,512180,00.jpg
[SIZE=1]
Schimpanse im Uganda Nationalpark: Erstaunliche Ähnlichkeit zum Menschen
Großbildansicht[/SIZE]

Das Genom des Schimpansen, der nächste Verwandte des Menschen im Tierreich, beschäftigt in dieser Woche gleich zwei renommierte Wissenschaftsmagazine. Sowohl "Nature" als auch "Science" berichten in mehreren Artikeln über die Ergebnisse eines Vergleichs der Gene von Schimpanse und Mensch, den Wissenschaftler weltweit angestellt haben. Das Ergebnis: Das Erbgut ist je nach Berechnungsmodus zu 96 bis 99 Prozent identisch.

"Wir haben jetzt eine Art Bauanleitung für unseren nächsten Verwandten", sagte Francis Collins, Direktor des National Human Genome Research Institute der USA, über den Katalog von rund drei Milliarden Gensequenzen des Schimpansen.

"Im Hoden ist die Hölle los"

Die wenigsten Unterschiede - zumindest im Aufbau und der Aktivität der Gene - fand man ausgerechnet beim Gehirn, obwohl sich der Mensch gerade durch Gehirnfunktionen wie Sprache und Gedächtnis vom Schimpansen unterscheidet. Die meisten Differenzen gibt es im Hoden, dort sind 32 Prozent der Gene unterschiedlich aktiv, im übrigen Gewebe sind es durchschnittlich acht Prozent.

"Im Hoden ist die Hölle los", sagte Wolfgang Enard vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Die Max-Planck-Forscher hatten die Aktivität von insgesamt 21.000 Genen aus Herz, Leber, Niere, Hoden und Gehirn untersucht. Die relativ wenigen Unterschiede im Gehirn haben sich während der Evolution des Menschen entwickelt. Mensch und Schimpanse haben gemeinsame Vorfahren, ihre Entwicklung nahm vor rund sechs Millionen Jahren getrennte Wege.

Die Studien legen nahe, dass der Unterschied zwischen beiden Arten nur durch das Zusammenspiel zweier Faktoren zustande kommt: die unterschiedliche Nutzung der Gene und Veränderungen im Erbgut.

Schimpanse Clint: Sein Genom wurde mit dem des Menschen verglichen
Großbildansicht
Yerkes National Primate Research Center
Schimpanse Clint: Sein Genom wurde mit dem des Menschen verglichen
Dass sich Hirnzellen von der genetischen Aktivität her am stärksten ähneln, erklärt Enard damit, dass sich die Gene im Gehirn weniger schnell ändern als in anderen Organen. Dies gelte nicht nur im Vergleich von Schimpanse und Mensch, sondern auch innerhalb einer Art. "Im Gehirn häufen sich mehr Unterschiede als in der Leber", sagte der Forscher. In der Leber seien mehr Unterschiede erlaubt, dort komme es nicht so darauf an, wie viele Proteine einer Art hergestellt würden. "Das Gehirn hat hingegen andere Anforderungen an die Gene."

Krankheitsursachen in der DNA aufspüren

Svante Pääbo, Direktor des Leipziger Max-Planck-Instituts, erklärt die geringen Unterschiede in den Genen von Hirnzellen mit komplexen biochemischen Netzwerken. Wenn sich ein Genprodukt ändere, müssten sich seine Partner anpassen, was einen großen Aufwand bedeute. In anderen Geweben, beispielsweise der Leber, seien viele Netzwerke wesentlich einfacher aufgebaut und könnten sich deshalb auch leichter verändern.

Die genetischen Unterschiede zwischen Mensch und Schimpanse sind nach Angaben der Wissenschaftler aber zehn Mal so groß wie die Unterschiede zwischen zwei Menschen.

Das internationale Forscherteam, das die DNA des Schimpansen entschlüsselt hat, hofft nun auf baldige Erkenntnisse über Krankheiten des Menschen. Die Arbeit werde dabei helfen, die menschliche DNA nach den Ursachen für bestimmte Krankheiten zu untersuchen, sagte Francis Collins vom National Human Genome Research Institute. So könnte die Ursache dafür gefunden werden, dass andere Primaten immun gegen Aids sind, der Mensch hingegen nicht.

Die Wissenschaftler wollen sich nun auf etwa 40 Millionen Gensequenzen konzentrieren, die bei Menschen und Schimpansen verschieden sind. Vielleicht kann dann auch die Frage geklärt werden, was den Menschen eigentlich zum Menschen macht.

Holger Dambeck
Der Spiegel, 2005

bron: http://www.spiegel.de/wissenschaft/erde/0,1518,372341,00.html

[Pieterjan]

Mmmh blijkbaar bestond er ook een nederlandstalige versie van dit artikel. Hier dus voor de mensen die liever nederlands lezen dan duits ;)





De mens bakt soufflés, de chimpansee niet. Toch lijken ze voor 96 procent op elkaar, genetisch gezien. Dat blijkt, nu het DNA van de chimpansee in kaart is gebracht.

De erfelijke blauwdruk van de chimpansee staat op papier, in klad weliswaar. De donor van het DNA was de 24-jarige Clint, die twee jaar geleden in het Yerkes onderzoekscentrum in Atlanta door een hartkwaal de geest gaf. Van hem waren wat cellen bewaard.

Clint moet ons nu gaan vertellen hoe wij mens zijn geworden. Zijn DNA en het onze zou duidelijk kunnen maken welke genetische veranderingen daarvoor nodig waren.

Dat is een verwachting voor overmorgen, want bij de enthousiaste presentatie van apengenoom vandaag in Nature blijkt dat het een heidense klus wordt om de gescheiden wegen van mens en chimpansee uit hun DNA te verklaren. De reuzenstap die de mens in eigen ogen heeft gezet, moet op genetisch niveau met geschuifel tot stand zijn gekomen.

Percentueel zijn de verschillen uiterst gering. Van de drie miljard bouwstenen waaruit beider genoom bestaat, wijken er bij chimpansee en mens maar 35 miljoen van elkaar af, slechts 1,2 procent. En verder lijken hier en daar fragmenten (weinig functioneel) DNA verdwenen of juist extra gekopieerd. Op sommige plekken is er bij de een wat meer gehusseld dan bij de ander, maar uiteindelijk kunnen mens en chimpansee elkaar in 96 procent van hun genetische outfit de hand geven.

Ter vergelijking met andere zoogdieren: chimpansee en mens lijken zestig keer zoveel op elkaar als mens en muis, en tien keer zoveel als muis en rat. Van die twee knagers was het totale DNA-plaatje een paar jaar geleden al bekend.

Overigens lijken twee mensen weer tien keer zoveel op elkaar als mens en chimpansee. Toch blijft het wonderlijk dat mens en chimpansee genetisch zo dicht in elkaars buurt vertoeven: wij zien in de spiegel geen aap. Uiterlijke kenmerken zeggen blijkbaar weinig. Zo is maar 0,1 procent van alle genen verantwoordelijk voor de bonte stoet van allerhande hondenvarianten.

Nu variëren honden qua grootte en snuit, maar de mens onderscheidt zich in vitalere eigenschappen van zijn naaste verwanten, onder meer door zijn tweevoetigheid, zijn grote brein en al wat hij daar mee kan. Waarom sloeg de chimpansee niet hetzelfde pad in, waarom maakte hij zich de taal en het abstracte denken niet eigen?

De vraag is of je onze cognitieve vaardigheden kunt doorgronden door het chimpansee-genoom met het mensen-DNA te vergelijken. Die kanttekening is mede afkomstig van een commentator in het concurrerende vakblad Science: denk nou niet dat je aan stukken DNA kunt zien waarom de mens de taal machtig is geworden.

Een collega denkt daar anders over: „Wie weet verraden kleine verschillen in de code van het leven waarom wij soufflés zijn gaan bakken en symfonieën componeren maar chimpansees niet. Om dat te begrijpen moet je allereerst weten wat het betekent om chimpansee te zijn. Probeer zijn bijzondere talenten te begrijpen, zoals het gebruik van gereedschap. Of de gewoonte om zuiverende bladeren te eten als ze een infectie hebben opgelopen.”

Die slimheid zit uiteindelijk toch verborgen in het genoom, al wacht de genetici monnikenwerk om het te ontrafelen. Daarbij is het de vraag hoe de mens zo snel bij Johann Sebastian Bach kon uitkomen, terwijl het niet echt lang geleden is dat mens en chimpansee ieder huns weegs gingen. Hoe trokken wij die sprint?

De zoektocht zal zich vooral richten op de genen die de explosie van ons brein veroorzaakten. Andere primaten mogen ook niet klagen als je hun hersenschors afzet tegen die van knaagdieren, maar onze hersens zijn ongeveer drie keer zo groot als die van chimpansees.

Het is twijfelachtig of die cerebrale groeispurt het gevolg is van totaal nieuwe genen. Daar zijn weinig aanwijzingen voor. Eerder vermoeden genetici dat snel veranderende eiwitten ons een zet hebben gegeven. Meestal leiden die mutaties tot ziektes en prijzen ze zichzelf daardoor de markt uit, maar een enkele keer trek je er de hoofdprijs mee.

Zowel bij chimpansees als bij mensen zijn van die flexibele eiwitten gevonden, maar die lijken vooral van invloed te zijn geweest op het immuunsysteem en op de voortplanting. Toch lijkt een enkele keer lijkt een bescheiden verschrijving in een gen ook in ons brein te hebben geresulteerd in een gunstige ommezwaai van een eiwit. Eén kandidaat is bekend: het FOXP2-gen dat door een minuscuul schrijffoutje ons mogelijk heeft geholpen bij de ontwikkeling van de spraak.

De vraag is nu of het chimpansee- genoom daar meer over zegt. En andere genomen, van muis, rat, en makaak. Inmiddels zijn een paar honderd genen die speciaal in het brein hun werk doen vergeleken met genen die overal in het lichaam klussen. Het lijkt erop dat sommige ’hersengenen’ door een kleine mutatie een voordeeltje kunnen opleveren, terwijl een schrijffoutje in de allround-genen eerder negatief uitpakt.

Het is nauwelijks voorstelbaar dat we daar ons superbrein aan te danken hebben. Een andere theorie suggereert dat de evolutie soms ook winst maakt door verlies. Het uitschakelen van genen biedt ruimte voor andere zaken. Zo zijn er heilzame genen die je in de strijd tegen sommige ziektes juist beter kunt missen. De gebrekkige werking van het geheugen bij mensenkinderen vormt mogelijk zo’n batig verlies. Ze zijn daardoor selectief, en wellicht danken ze daar hun fabelachtige vermogen aan om taal te leren. Zet je het DNA van mens en chimpansee naast elkaar, dan ontdek je minstens 53 genen die bij ons haperen of zijn verdwenen, en incidenteel kan dat lucratief voor ons zijn geweest.

Bovengenoemde paden leidden vermoedelijk niet van aap naar Bach. Genetici vermoeden, zeker gezien de bescheiden genetische verschillen tussen chimpansee en mens, dat er een paar klappers gemaakt moeten zijn in het genoom. En dan gaat het vrijwel zeker om enkele genen die een heleboel andere aansturen, vooral tijdens de embryonale ontwikkeling. Voorlopig lijkt de zoektocht daarnaar erger dan die naar een speld in een hooiberg.

2005, Trouw.nl

bron: http://www.trouw.nl/deverdieping/overigeartikelen/article13272.ece/Het+kleine+verschil+tussen+mens+en+chimp