Junk-DNA: Nutzen wir nur 2 Prozent unserer Gene?

Mythos-Check

„Wir nutzen nur zwei Prozent unserer Gene.“ – „Der Rest unserer DNA ist Müll.“ Solche Sätze liest man oft. Sie klingen nach Wissenschaft, bringen aber Begriffe durcheinander. Zeit für einen Faktencheck.

Der Mythos

Hinter der Zahl steckt ein echter Befund: Nur ein kleiner Teil unseres Genoms enthält Bauanleitungen für Proteine. Alle Exons zusammen, das sogenannte Exom, machen laut dem US-Genomforschungsinstitut NHGRI etwa 1,5 Prozent der rund 3,1 Milliarden Basenpaare aus. Die rein proteincodierenden Abschnitte liegen sogar nur bei etwa einem Prozent.

Daraus wird oft „Wir nutzen nur zwei Prozent unserer Gene“ – und das ist falsch. Der Mensch besitzt rund 19.400 bis 20.000 proteincodierende Gene, und keines davon ist überflüssig, nur weil es gerade nicht abgelesen wird. Welche Gene aktiv sind, hängt vom Zelltyp ab: Eine Leberzelle braucht andere Proteine als eine Nervenzelle. Die zwei Prozent beschreiben also einen Anteil der DNA, nicht einen Anteil der Gene, die wir „benutzen“.

Was steckt im Rest?

Die übrigen rund 98 Prozent sind sehr unterschiedlich:

• Introns: Abschnitte innerhalb von Genen, die nach dem Ablesen aus der RNA herausgeschnitten werden.
• Steuerelemente wie Promotoren und Enhancer, an die Proteine binden, um Gene an- oder abzuschalten.
• RNA-Gene: Die Datenbank GENCODE führt zusätzlich rund 36.000 Gene für lange nicht-codierende RNAs. Viele davon sind noch kaum erforscht.
• Strukturelemente wie Centromere und Telomere, die für die Verteilung und den Schutz der Chromosomen wichtig sind.
• Pseudogene (rund 15.000 defekte Genkopien) und Reste von Transposons, sogenannten springenden Genen. Transposons allein machen knapp die Hälfte des Genoms aus.

Der Streit um die 80 Prozent

2012 meldete das Großprojekt ENCODE im Fachjournal Nature, es habe 80 Prozent des Genoms eine „biochemische Funktion“ zuordnen können. Schlagzeilen erklärten daraufhin die Junk-DNA für erledigt. Viele Evolutionsbiologinnen und -biologen widersprachen: ENCODE hatte vor allem gemessen, ob ein Abschnitt abgelesen wird oder Proteine bindet. Das kann aber auch zufällig passieren. Eine Gruppe um Dan Graur kritisierte 2013, damit werde biochemische Aktivität mit Funktion verwechselt.

Ein strengeres Kriterium liefert die Evolution: Abschnitte, deren Veränderung schadet, bleiben über Jahrmillionen fast unverändert, weil Mutationen dort durch Selektion aussortiert werden. Ein Vergleich von 29 Säugetiergenomen ergab 2011, dass mindestens 5,5 Prozent des menschlichen Genoms auf diese Weise erhalten geblieben sind. Wie groß der funktionelle Anteil insgesamt ist, ist bis heute umstritten.

Fazit: Der Satz „Wir nutzen nur zwei Prozent unserer Gene“ ist falsch, weil er Gene mit DNA verwechselt. Richtig ist: Nur etwa ein bis zwei Prozent der DNA codieren Proteine. Ein Teil des Rests steuert Gene oder hält Chromosomen stabil, für einen großen Teil ist keine Aufgabe bekannt. „Müll“ ist trotzdem ein schiefes Wort: Aus solchen Abschnitten können im Lauf der Evolution neue Steuerelemente entstehen.