{"id":"594eedbbb238e10005bb4888","slug":"das-gen-de","title":"Das Gen","audio_url":"https://hls.blinkist.io/bibs/594eedbbb238e10005bb4888/594eedf3b238e10005bb488e.m4a?Expires=1643033264&Signature=bK3lJgexCfkuQwafztzyOtxGarnGzRdIsgFmw9Grdpn-HaaGP5DQVSl1rj3iMnM6p28jKOBp2QaKN0GuN5jkvE~aDXQ0rlYCJDl59EwkhAOujMQwaqJmV1LxPa2cJiHMaGfgqmtXzi~SoHotph7vKRlJosSA2CWZczIElPsrws-mtiV~Ss18AwPFKoQ3j3MsMnoB-RsJCuOtPPnTCHFk7XOO2xhprEL~JenPsvjJE873r~pl-Q0PPGIkMuXBjNruvV1sSRG8sR6ro8rB3KZpf8ATVzrNY0lxjpBq7ABanGhwTFradLAfkynC7u9fxAjO68YoVO2suG4PAxp4seVXtg__&Key-Pair-Id=APKAJXJM6BB7FFZXUB4A","chapters":[{"id":"594eedf3b238e10005bb488e","title":"Verschiedene Wissenschaftler haben zu der Erkenntnis beigetragen, dass die Informationen über unseren Körper durch die Gene vererbt werden.","text":"

Heute lernt jedes Kind die Grundlagen der Genetik in der Schule. Aber seit wann sind diese Informationen der Wissenschaft eigentlich bekannt?

Eine entscheidende Rolle bei ihrer Entdeckung spielte der Botaniker Gregor Johann Mendel, der 1864 herausfand, wie die Vererbung bei Erbsenpflanzen funktioniert. Er erkannte, dass sich bestimmte Eigenschaften bei einer Kreuzung nicht vermischen, sondern intakt bleiben. Wenn er z.B. eine großwüchsige Pflanze mit einer kleinwüchsigen kreuzte, kamen dabei keine mittelgroßen Pflanzen heraus, sondern nur große. Die Großwüchsigkeit ist also die dominante Eigenschaft und scheint die Kleinwüchsigkeit in der nächsten Generation einfach auszuradieren.

Daraus schlussfolgerte Mendel, dass die Information über die Größe der Pflanze an die Nachkommen als unteilbare Einheit übergeben werden muss: Er hatte das „Atom“ der Vererbung gefunden, das später den Namen Gen bekam.

Darwin hatte zu diesem Zeitpunkt bereits seine Schrift Über die Entstehung der Arten veröffentlicht, in der er seine Theorie der Evolution vorstellte: Tiere und Menschen haben sich durch die Evolution langsam aus gemeinsamen Vorfahren entwickelt.

Die Erkenntnisse von Mendel ergänzten diese Theorie perfekt, denn sie warfen ein Licht darauf, wie die Erbinformationen überhaupt weitergegeben wurden. Der niederländische Botaniker Hugo De Vries verband beide Theorien miteinander, als er Mendels Arbeit erweiterte. Er fand nämlich heraus, dass die Natur manchmal spontan etwas am Erbgut verändert und Mutanten entstehen lässt, wie er sie nannte.

Diese Variationen waren das Bindeglied zwischen den Erkenntnissen von Darwin und Mendel: Bei der Übergabe der Erbinformationen kommt es ab und an zu Variationen. Die Evolution bestimmt dann darüber, welche dieser Variationen erfolgreich sind und sich durchsetzen und welche zum Scheitern verurteilt sind.

"},{"id":"594eee2ab238e10005bb4890","title":"Gene bestehen aus DNA und sind neben Umwelteinflüssen für unsere körperlichen Merkmale verantwortlich.","text":"

Die Entdeckung der Gene hat einige wichtige Fragen zum Thema Vererbung beantwortet, aber sie hat auch mindestens genauso viele neue Fragen aufgeworfen. Jetzt wollten die Wissenschaftler natürlich herausfinden, wie diese Gene eigentlich aussehen und funktionieren.

Schon in den 1940er-Jahren entdeckten Forscher, dass Gene aus Desoxyribonukleinsäure, kurz DNS bzw. auf Englisch DNA, und Ribonukleinsäure, auch RNS oder RNA genannt, bestehen. Beide Nukleinsäuren setzen sich wiederum aus vier Bestandteilen zusammen, die auch Basen genannt werden. Bei der DNA sind das Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin. Für die RNA wird Thymin durch Uracil ersetzt.

Die Gene arbeiten zusammen, um unsere körperlichen Merkmale zu bestimmen. Unsere Größe, Hautfarbe und andere Eigenschaften werden nicht von einem einzigen Gen festgelegt, sondern von mehreren Genen, die zusammenwirken. Du kannst dir das ein bisschen vorstellen wie Pixel auf deinem Smartphone: Sie ergeben eben erst gemeinsam das komplette Bild. Jedes Pixel trägt eine eindeutige Information, die aber ohne den Kontext bedeutungslos ist. Genauso ist es auch bei den Genen. Erst in ihrer Gemeinsamkeit sorgen sie für eine erkennbare Eigenschaft.

Allerdings sind nicht die Gene allein für unser Aussehen verantwortlich, denn hier spielen auch Umwelteinflüsse eine Rolle. Wenn z.B. ein Boxer eine ziemlich krumme Nase hat, dann liegt das kaum an seinen Genen, sondern eher an den Geraden, die er im Laufe seiner Karriere eingesteckt hat. Bei diesem Beispiel ist uns das natürlich sofort klar, doch es gibt zahllose Bereiche, in denen nicht so eindeutig ist, wo die Wirkung der Gene endet und der Einfluss der Umwelt und unserer Lebensführung beginnt.

Die neugewonnenen Erkenntnisse zur menschlichen Genetik waren eine bahnbrechende Entdeckung für die Wissenschaft. Leider führten sie im 20. Jahrhundert zu einer wissenschaftlichen Strömung, die für die Menschheit katastrophale Auswirkungen hatte.

"},{"id":"594eee4cb238e10005bb4892","title":"Aus der Genetik entwickelte sich die Sozialphilosophie der Eugenik.","text":"

Schon bald entwickelte sich aus dem Wissen um die Gene die Sozialphilosophie der Eugenik, die auf jeden Fall auf der dunklen Seite der Macht von Wissenschaft und Forschung stand. Zu ihr gehören verschiedene Überzeugungen und Praktiken, die das Ziel verfolgen, das Erbgut der Menschen zu „verbessern“. Das sollte dadurch passieren, dass Menschen mit „guten“ Genen mehr Nachfahren zur Welt bringen und solche mit „schlechtem“ Erbgut dagegen weniger Kinder bekommen.

Der Begriff Eugenik wurde von Francis Galton, einem Cousin von Charles Darwin, im Jahr 1833 geprägt. Galton war der Überzeugung, dass sich auch Eigenschaften wie Intelligenz, Stärke und Schönheit vererben, sodass man quasi durch Züchtung perfekte Menschen erhalten könnte. Diese Idee führte im jungen 20. Jahrhundert dazu, dass Gerichte Sterilisierungen anordneten. Das erste Urteil dieser Art wurde am 2. Mai 1927 in Virginia in den USA gesprochen, und die Verurteilte war Carrie Buck, die als „schwachsinnig“ galt.

Die Eugenik fand auf der ganzen Welt Anhänger, doch in Nazideutschland wurde sie auf eine grausame Spitze getrieben. Hitler, der ja sowieso von der Idee der „arischen Rasse“ besessen war, wollte unbedingt alle „jüdischen Gene“ und andere unerwünschte Gene und Eigenschaften aus seinem Volk entfernen.

Zu diesem Zweck drehten sich die Nazis die Wissenschaft der Genetik so lange zurecht, bis sie mit ihr systematische Sterilisierungen rechtfertigen konnten. „Jüdischsein“ oder „Zigeunersein“ wurden als erblich erklärt, obwohl es dafür überhaupt keine wissenschaftlichen Beweise gab. Bereits 1934 wurden auf dieser Grundlage monatlich 5000 Erwachsene sterilisiert.

Nach der Sterilisierung begann die Ermordung von Menschen mit Behinderungen. Der erste von ihnen war Gerhard Kretschmar, der blind und körperbehindert geboren wurde. Er wurde 1939 im Alter von nur elf Monaten ermordet – und zwar auf den Antrag seiner eigenen Eltern hin, die den Genpool der Nation bereinigen wollten. Diese sogenannte Euthanasie verbreitete sich rasant und bis zum Ende des Zweiten Weltkrieges fielen dem Massenmord der Deutschen bekanntlich elf Millionen Menschen zum Opfer.

Die Nationalsozialisten haben gezeigt, wie die Wissenschaft der Genetik missbraucht werden kann. Nach ihren immensen Verbrechen verschwanden die Ideen der Eugenik glücklicherweise von der wissenschaftlichen Bildoberfläche und machten neuen Forschungsansätzen Platz.

"},{"id":"594eee7fb238e10005bb4894","title":"Unsere Gene kopieren sich selbst im Zellkern, bevor sie Proteine erzeugen.","text":"

1953 schließlich knackten die Forscher Francis Crick und James Watson die Struktur des genetischen Codes und gewannen dafür den Nobelpreis. Heute kennt jeder das von ihnen erstmals gebaute Modell der Doppelhelix.

Aber was macht die DNA eigentlich genau in unserem Körper, um bestimmte Zellfunktionen hervorzubringen?

Einer der wichtigsten Schritte auf diesem Weg ist die Bildung von Proteinen durch die Gene. Proteine sind große Moleküle, die aus verschiedenen Aminosäuren bestehen und alle möglichen Aufgaben in unserem Körper erfüllen. Sie helfen uns z.B. bei der Verdauung, bekämpfen Viren oder transportieren Atome durch den Körper. Um so ein Protein herzustellen, geben die Gene ihrer Zelle die Anweisung, einen Übersetzungsvorgang einzuleiten.

Zu diesem Zweck produziert die DNA eine Kopie von sich selbst, die dann zur Arbeitsvorlage für die Übersetzung in ein Protein verwendet wird. Dieser neue Strang, der aus RNA besteht, wird durch Transkription erstellt und ist keine exakte Kopie des Originals, aber doch ziemlich genau.

Das ist ein bisschen wie in einer Bibliothek, in der wertvolle alte Bücher lagern. Wenn wir eine bestimmte Information aus ihnen übersetzen wollen, wird zuerst eine Kopie vom Original erstellt. So kann das Original sicher im Archiv oder eben im wohltemperierten Zellkern verbleiben, während die Kopie herausgebracht und bearbeitet wird.

Der RNA-Strang wird dann aus dem Zellkern hinausbefördert und gelangt in das Cytosol, den wässrigen Bereich um den Kern herum. Dort wird es in ein Protein übersetzt, welches im Anschluss die Zelle verlässt, um seine jeweilige Aufgabe im Körper zu erfüllen

Die Informationen sind dabei in den Genen als Sequenzen gespeichert. Keine einzelne Base – A, C, T oder G – enthält genügend Informationen, um ein ganzes Protein zu kodieren. Stattdessen funktionieren die Basen wie Buchstaben in der Sprache oder Zeichen in einem Code, welche zusammengesetzt Wörter, Sinn oder eben ein Protein ergeben. Dabei ist nicht die Menge, sondern die Reihenfolge entscheidend. Das ist in etwa so, wie wenn wir Buchstaben zu unterschiedlichen Wörtern zusammensetzen und daraus ganz unterschiedliche Informationen gewinnen. Die Wörter Rabe und aber bestehen z.B. aus den gleichen vier Buchstaben, haben aber eine völlig unterschiedliche Bedeutung.

Die Gene stellen also Proteine her, die für unseren Körper enorm wichtig sind. Das ist aber längst noch nicht alles, was sie tun!

"},{"id":"594eee9eb238e10005bb4896","title":"Gene replizieren, regulieren und kombinieren sich neu.","text":"

Um ein Protein zu erzeugen, erstellt das Gen eine Kopie von sich selbst in der Form von RNA. Es kann aber auch eine komplette, originalgetreue Kopie erstellen.

Das passiert jedes Mal, bevor eine Zelle sich teilt. Die beiden neuen Zellen müssen die komplette genetische Information enthalten, sonst wären sie nutzlos. Also wird eine Kopie erstellt, doch dazu braucht die DNA Hilfe. Dafür gibt es auch einen guten Grund, denn wenn sie sich ohne Hilfe duplizieren könnte, würde sie das die ganze Zeit tun, sodass irgendwann die ganze Zelle voller Kopien wäre, die niemand braucht.

Die DNA-Replikation muss also reguliert werden. Das übernimmt in unserem Körper ein Enzym namens DNA-Polymerase. Nur wenn dieses Protein vorhanden ist, spaltet sich die DNA in zwei Stränge auf.

Auch bei der Herstellung von RNA-Kopien braucht die DNA Hilfe und die bekommt sie von den sogenannten Operons. Diese regulieren die Herstellung von Proteinen ziemlich effizient und zeitnah. Wenn du z.B. etwas mit viel Zucker isst, beginnen deine Zellen sofort mit der Herstellung der Proteine, die du für die Verdauung von Zucker benötigst.

Es gibt noch eine dritte Aktivität der Gene: Sie setzen sich anders zusammen, um neue Gene zu erschaffen. Diese genetische Variation ist der Ausgangspunkt der Evolution. Sie findet statt, wenn sich genetische Informationen aus dem mütterlichen und aus dem väterlichen Genom austauschen. Dabei lösen sich Stückchen aus den Chromosomen, also den Strukturen, zu denen die DNA zusammengefaltet ist, und fügen sich ins jeweils andere wieder ein.

Diese Rekombination passiert, wenn der Körper Spermien oder Eizellen produziert. Bevor eine dieser Zellen entsteht, „umarmen“ sich das mütterliche und das väterliche Chromosom sehr eng und tauschen dabei genetische Informationen aus.

Egal ob beim Replizieren oder Rekombinieren, die Regulation der Gene spielt immer eine entscheidende Rolle. Eine Raupe und ein Schmetterling haben exakt die gleichen Gene – ihr unterschiedliches Aussehen liegt allein darin begründet, dass in ihnen unterschiedliche Gene aktiv sind.

"},{"id":"594eeebab238e10005bb4898","title":"Die DNA sagt den Zellen, wann sie sich wie entwickeln sollen.","text":"

Jeder Mensch besteht aus vielen unterschiedlichen Zellarten: Muskelzellen, Leberzellen, Hautzellen und hoffentlich ausreichend Gehirnzellen. Diese unzähligen Zellen arbeiten perfekt organisiert zusammen. Aber wer sorgt eigentlich dafür, dass es immer genügend Zellen des jeweiligen Typs am richtigen Ort gibt? Die DNA!

Jeder neue Organismus besteht im Mutterleib zunächst aus einer einzigen Zelle. Aus ihr entwickeln sich alle möglichen anderen Zelltypen. Die befruchtete Eizelle beginnt zunächst, sich zu teilen. Irgendwann entstehen die ersten Blut- oder Muskelzellen. Bei jeder Zellteilung ist es die DNA, die darüber bestimmt, zu was für einer Art die neuen Zellen werden.

Ein typisches Tierembryo entwickelt sich in drei Phasen: Zuerst entsteht eine Hauptachse mit Kopf und Schwanz. Anschließend werden bestimmte Gene aktiviert, die dafür sorgen, dass sich die einzelnen Seiten des Rumpfes entwickeln. In der letzten Phase übernehmen schließlich solche Gene das Ruder, die dafür zuständig sind, Organe wie Flügel, Beine, das Gehirn oder die Augen zu entwickeln. Voilà: Ein funktionierender Embryo ist entstanden!

Aber auch bei ausgewachsenen Tieren und Menschen wird ständig Nachschub an Körperzellen benötigt. Dafür übernehmen ebenfalls Gene die Regie. Wenn wir z.B. neue Leberzellen brauchen, werden sich vorhandene Leberzellen teilen und die DNA wird der neuen Zelle die Anweisung geben, selbst eine Leberzelle zu werden.

Die DNA sagt den Zellen aber nicht nur, zu was sie sich entwickeln sollen, sondern auch wann. Das entdeckte eine Gruppe von Forschern in den 1970er-Jahren an der Cambridge University. Sie kartierten alle 1.031 Zellen eines männlichen Regenwurms und stellten fest, dass sie vorhersagen konnten, in was und wann sich eine Zelle entwickelt: Eine bestimmte Zelle würde sich z.B. alle zwölf Stunden teilen und sich dann in das Nervensystem bewegen. Außerdem stellten sie fest, dass die DNA den Zellen sogar mitteilte, wann sie absterben sollen.

Erstaunlich, dass die DNA in der allerersten einzelnen Zelle im Mutterleib alle Informationen für diesen unglaublich komplexen Prozess enthält!

"},{"id":"594eeefab238e10005bb489a","title":"Wir können DNA heute sowohl schreiben als auch lesen.","text":"

Wir haben schon gesehen, dass sich die DNA während der Evolution langsam, aber kontinuierlich verändert. In den 1970er-Jahren sah es plötzlich so aus, als hätten wir dafür eine Abkürzung gefunden. Natürlich fragten sich die Forscher schon bald, ob es möglich wäre, das Erbgut von Lebewesen zu verändern oder sogar selbst DNA zu „schreiben“.

Paul Berg und David Jackson, zwei Biochemiker der Stanford University, beantworteten diese Frage 1970 mit einem klaren Ja. Sie verknüpften das komplette Genom des Simian-Virus 40 (kurz: SV40) mit einem Bakterienvirus, dem Bakteriophagen Lambda, und drei Genen des Bakteriums E. coli. Dadurch hatten sie einen vollkommen neuen Organismus erschaffen, der in der Natur nicht existierte. Sie nannten die neu entstandene Hybridform rekombinante DNA und der Prozess, einem Organismus Gene zu entnehmen und sie im Reagenzglas mit anderen Genen zu manipulieren, wurde unter dem Namen Klonierung bekannt.

DNA kann aber nicht nur neu geschrieben, sondern auch gelesen werden. Wir haben schon gesehen, dass es nicht die Basen selbst, sondern ihre Reihenfolge ist, die die genetischen Informationen enthält. Um ein Gen zu lesen, müssen wir also seine Sequenz kennen, die genaue Abfolge der einzelnen Basen. Der Prozess, mit dem wir das herausfinden, heißt Sequenzierung. Der Erste, der ein komplettes Genom – also alle Gene eines Lebewesens – sequenzierte, war der Biochemiker Frederick Sanger von der Cambridge University. Er entschlüsselte 1977 alle 5.368 Basen des Virus ΦX174.

Die Techniken zur Sequenzierung wurden stetig verbessert und es kamen immer neue Aspekte und Eigenschaften der DNA ans Licht. So fanden die Forscher z.B. heraus, dass bei Tieren die Basen-Sequenzen, die Gene darstellen, von langen Phasen von „Füllmaterial“ umgeben sind, also Basenkombinationen, die scheinbar überhaupt nichts bedeuten. Das kannst du dir in etwa vorstellen wie einen Satz mit sehr vielen Leerzeichen zwischen den einzelnen Wörtern.

"},{"id":"594eef41b238e10005bb489c","title":"DNA-Sequenzierung hilft, verschiedene Krankheiten zu diagnostizieren.","text":"

Mit der Möglichkeit, die DNA zu lesen und zu schreiben, erreichte die Wissenschaft also einen großen Meilenstein, aber welchen konkreten Nutzen hat sie eigentlich?

Die Sequenzierung von DNA kann uns Menschen z.B. dabei helfen, Krankheiten zu diagnostizieren. Wenn wir die DNA eines Menschen lesen, können wir auch erkennen, welche Gene nicht richtig funktionieren. Diese Fehler weisen dann auf bestimmte Krankheiten hin.

Es war z.B. schon in den 1960er-Jahren möglich, verschiedene Erbkrankheiten bereits im Mutterleib zu diagnostizieren. Dazu gehört u.a. das Down-Syndrom, das auch als Trisomie 21 bezeichnet wird, da die Betroffenen eine zusätzliche Kopie des Chromosoms 21 besitzen. Diese genetische Abweichung ist natürlich besonders einfach zu entdecken, da ein komplettes zusätzliches Chromosom schnell ins Auge fällt.

Es gibt allerdings auch genetische Krankheiten, die wir nicht so leicht erkennen können, denn manchmal liegt deren Ursache nicht in einem einzigen Gen oder einem bestimmten Chromosom. Das ist z.B. bei Krebs der Fall: Er entsteht aus einer Fehlfunktion von Dutzenden von Genen zur gleichen Zeit. Hinzu kommt noch, dass Krebs auch genetisch immer unterschiedlich aussieht. Verschiedene Fälle von Brustkrebs können z.B. von Mutationen an vollkommen unterschiedlichen Genen ausgelöst werden. Um Krebs richtig aus den Genen zu diagnostizieren, müssten wir also das gesamte Genom eines Patienten entschlüsseln.

Das war auch einer der Gründe dafür, warum 1990 das Humangenomprojekt gestartet wurde. Ziel des Projektes war es, das gesamte menschliche Genom zu sequenzieren, um so am Ende eine Karte aller über 20.000 Gene und ihrer Positionen im menschlichen Erbgut zu erhalten. Wenige Jahrzehnte früher wäre es noch undenkbar gewesen, eine solche Menge von Genen zu untersuchen, doch 1990 war die Technologie so weit fortgeschritten, dass es machbar schien. Das Projekt wurde 2003 erfolgreich abgeschlossen, mit dem Ergebnis, dass jedes Gen sequenziert war und die Informationen im Internet veröffentlicht werden konnten.

Dadurch haben wir eine Menge Wissen erhalten: Wer das menschliche Genom jetzt als Buch herausbringen möchte, muss sich auf einen 1,5 Millionen Seiten dicken Wälzer einstellen.

"},{"id":"594eef71b238e10005bb489e","title":"Unser Genom zeigt, dass wir alle gemeinsame Vorfahren haben und damit Rassismus keinerlei genetische Rechtfertigung hat.","text":"

Wir haben jetzt also ein Buch mit 1,5 Millionen Seiten, das nicht gerade einfach zu lesen ist. Einige wichtige Dinge haben wir daraus allerdings schon gelernt.

Unser Erbgut zeigt z.B., dass wir alle gemeinsame Vorfahren haben. Nach dem ursprünglichen Humangenomprojekt wurde nämlich das Genom von verschiedenen Menschen aus der ganzen Welt sequenziert. Das hat uns einiges über unsere Herkunft gezeigt.

Wenn zwei Menschen eng miteinander verwandt sind, dann haben ihre Genome sehr viele gemeinsame Variationen, also Besonderheiten. Wer weniger eng verwandt ist, hat immer noch einige gleiche Variationen, aber nicht mehr so viele. Nach diesem Prinzip können wir feststellen, wie eng zwei beliebige Personen auf der Welt miteinander verwandt sind.

Mit dieser Methode haben Genetiker herausgefunden, dass die ältesten Ethnien die San in Südafrika, Namibia und Botswana und die Mbuti-Pygmäen aus dem kongolesischen Ituri-Regenwald sind. Es wurde sogar festgestellt, dass alle untersuchten Personen eine einzige Frau unter ihren gemeinsamen Vorfahren hatten, die vermutlich so ähnlich aussah wie eine Frau aus den heutigen San-Gruppen.

Außerdem konnten wir aus den Sequenzierungen herauslesen, dass der Rassismus keinerlei genetische Rechtfertigung hat. Es ist wissenschaftlich erwiesen, dass es unter den Menschen so etwas wie „Rassen“, von denen einige genetisch schlechter ausgestattet sind als andere, nicht gibt – die Menschheit ist für so etwas schlicht zu jung.

Vor weniger als 100.000 Jahren lebten alle Menschen in Afrika. Damals migrierten einige Gruppen auf andere Kontinente und eine dieser Gruppen hat sich zu hellhäutigen Europäern entwickelt. Vertreter von Rassentheorien behaupten, dass Europäer aus genetischen Gründen intelligenter seien als Menschen aus Afrika, aber das kann nicht stimmen. Solche genetischen Unterschiede bräuchten Millionen von Jahren, um sich zu entwickeln.

90% der genetischen Unterschiede zwischen Menschen treten außerdem innerhalb der angeblichen „Rassen“ auf. Ein Mensch aus Namibia und ein Mensch aus Ghana sind genetisch so unterschiedlich, dass es keinen Sinn ergibt, sie in die gleiche genetische Schublade zu stecken.

"},{"id":"594eef8db238e10005bb48a0","title":"Die Gene beeinflussen unser physisches Geschlecht, aber nicht unbedingt unsere Geschlechtsidentität.","text":"

Menschen weisen sich selbst alle möglichen Identitäten zu: z.B. als Zugehöriger einer bestimmten Nation, Religion oder Klasse. Und trotz sich wandelnder Geschlechternormen identifiziert sich der Großteil der Menschen entweder als weiblich oder männlich.

Das körperliche Geschlecht wird von unseren Genen bestimmt, genauer gesagt vom 23. Chromosomenpaar: Ein weibliches Geschlecht entsteht, wenn beide Chromosomen gleichförmig sind – wir bezeichnen dies als XX. Bei männlichen Exemplaren hingegen ist das eine Chromosom etwas verkürzt, weshalb diese Struktur daher als XY bezeichnet wird.

1989 konnte der Genetiker Peter Goodfellow sogar ein einziges Gen bestimmen, das für unser Geschlecht verantwortlich ist: das SRY-Gen. Wer ein aktives SRY-Gen hat, ist ziemlich wahrscheinlich anatomisch gesehen ein Mann.

Die Geschlechtsidentität, also das Gender, steht allerdings auf einem ganz anderen Blatt. Einige Menschen verorten sich zwischen den Geschlechtern, identifizieren sich mit beiden oder mit gar keinem. Natürlich gibt es auch Menschen, die in einem Körper des einen Geschlechts geboren werden, sich aber mit dem anderen identifizieren.

Im Gegensatz zum körperlichen Geschlecht ist unsere Geschlechtsidentität also nicht binär – und das ist genetisch gesehen auch nachvollziehbar, denn das Gender wird vor allem durch äußere Einflüsse mitgeprägt.

Wenn das SRY-Gen aktiv ist, ist eine Person zwar automatisch biologisch ein Mann, SRY beeinflusst aber nicht direkt die Geschlechtsidentität, sondern wirkt auf Dutzende von unterschiedlichen Genen ein. All diese Gene sind auch für die zahlreichen und unterschiedlichen Umwelteinflüsse offen, während sie die Geschlechtsidentität ausbilden. Es ist also eigentlich keine Überraschung, dass es so viele unterschiedliche Identitäten gibt.

Sowohl unser äußeres Erscheinungsbild, wie z.B. die Form unserer Nase, als auch unsere Geschlechtsidentität werden also von Genen und Umwelteinflüssen gleichermaßen bestimmt. Dasselbe gilt für zahlreiche andere psychologische Eigenschaften, die wir gleich kennenlernen werden.

"},{"id":"594eefa8b238e10005bb48a2","title":"Wir werden mit genetischen Tendenzen geboren, doch erst durch Umwelteinflüsse werden diese zu sichtbaren Eigenschaften.","text":"

Es ist die uralte Debatte seit der Entdeckung der Gene: Was macht eine Person zu dem, der sie ist – die Gene oder die Umwelt? Die Antwort ist, dass beide Faktoren zusammen arbeiten, und so alle Menschen zu einzigartigen Individuen mit ihren spezifischen Eigenschaften werden.

Das Genom einer Person stattet sie mit bestimmten Tendenzen oder Prädispositionen aus, aber erst Umwelt und Sozialisierung sorgen dafür, dass sie auch aktiv werden. Ein Mensch, der z.B. mit einer Prädisposition zur Gewalttätigkeit geboren wird, wird selbst nur handgreiflich, wenn er Gewalt als Teil des Alltags erlebt.

1979 führte Thomas Bouchard, ein Verhaltenspsychologe aus Minnesota, eine Studie an eineiigen Zwillingspaaren durch, die bei der Geburt getrennt worden waren und in vollkommen unterschiedlichen Situationen aufwuchsen. Beide Geschwister hatten zwar identische Gene, waren aber ganz unterschiedlichen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Bouchard zeigte, dass die Paare zwar ähnliche Verhaltenstendenzen aufwiesen, das konkrete Verhalten jedoch recht unterschiedlich ausfiel.

Bei einem Geschwisterpaar wurde z.B. ein Bruder in Deutschland katholisch erzogen, der andere Zwillingsbruder jüdisch in Trinidad. Trotz ihres unterschiedlichen Umfelds trugen sie ähnliche Kleidung und hatten dieselben Marotten. Auch ihr Temperament war ähnlich, es zeigte sich nur in gänzlichen unterschiedlichen Formen. Der in Deutschland aufgewachsene Bruder war ein überzeugter Nationalist und hatte Kontakt zu faschistischen Jugendlichen, während der andere seine Sommer in einem Kibbuz verbrachte. Beide hatten zwar von Grund auf verschiedene Weltbilder, ihre Gemeinsamkeit bestand aber darin, dass sie diese jeweils leidenschaftlich vertraten.

Aber die Umwelt hat noch mehr Einfluss, als angeborene Tendenzen einfach zu verfestigen. Ihre Spuren schreiben sich sogar sichtbar in unser Genom ein, ein Phänomen, das heute von der Wissenschaft der Epigenetik untersucht wird. Die Epigenetik hat bereits herausgefunden, dass bestimmte Umwelteinflüsse, wie z.B. traumatische Erlebnisse oder Gerüche, verschiedene Gene aktivieren oder deaktivieren, indem sich kleine Moleküle, die auch als Methylmarker bezeichnet werden, an das jeweilige Gen heften. Methylmarker funktionieren wie Fußnoten zu einem Text oder Likes bei einem Post: Wenn sie sich ansammeln, beeinflussen sie die Funktionsweise einer Zelle.

Wer geschickt in den Genen liest, kann daraus also einiges aus dem bisherigen Leben der jeweiligen Person entschlüsseln. Im Umkehrschluss heißt es aber auch, dass uns genügend Wissen vorliegt, um Eingriffe in den menschlichen Körper vorzunehmen.

"},{"id":"594eefc1b238e10005bb48a4","title":"Gentherapie und Genmanipulation könnten uns in Zukunft helfen, Krankheiten zu heilen.","text":"

Die Aussichten auf dem Forschungsgebiet der Genetik sind vielversprechend. Mit dem bereits akkumulierten Wissen können wir dem Menschen helfen, ein besseres und gesünderes Leben zu führen.

Wir werden in Zukunft z.B. mithilfe der Gentherapie vermutlich einige Krankheiten heilen können. Ihr Funktionsprinzip ist, dass einem Patienten bestimmte Gene „eingepflanzt“ werden, die seinem Körper dabei helfen, eine Krankheit zu besiegen.

Das Konzept der Gentherapie wurde schon in den 1980er-Jahren entwickelt, als Forscher die Idee hatten, einen Virus zu benutzen, um ein bestimmtes Gen in den Patienten „hineinzuschmuggeln“. Das Zielgen sollte dem Virus im Labor eingepflanzt werden, wo dieser sich dann vermehren sollte, bis der Patient mit ihm infiziert werden würde. Im Menschen würde der Virus tun, was ein Virus tun muss: die Zellen des Wirtes angreifen und das eigene Erbgut dort installieren.

Allerdings ist es natürlich immer gefährlich, jemanden absichtlich mit einem Virus zu infizieren. Ende der 90er-Jahre versuchten Ärzte bei Patienten einen Mangel am Enzym Ornithin-Transcarbamylase (OTC) durch Gentherapie zu behandeln. Bei manchen Menschen ist das für die Bildung von OTC zuständige Gen mutiert und funktioniert daher nicht richtig. Ein Mangel von diesem Enzym führt zu einer erhöhten Ammoniak-Konzentration im Blut des Patienten und einer schleichenden Vergiftung der Neuronen im Gehirn. Ärzte versuchten nun, mithilfe eines Virus die gesunde Version des OTC-Gens in die Leber einzupflanzen, doch ein Patient der Versuchsreihe verstarb an einer übermäßigen Immunreaktion und das Projekt galt als gescheitert.

Dieser Aspekt ist einer der heikelsten der Gentherapie und mit dafür verantwortlich, dass sie auch heute noch nicht im großen Stil, sondern nur in einzelnen Studien angewendet wird.

Aber nicht nur die Gentherapie, auch die Stammzellenforschung bietet ein großes Potenzial für die Zukunft der Medizin. Stammzellen sind quasi „Superzellen“, die sich in jede andere Art von Zelle, wie Haut- oder Blutzellen, verwandeln können. Wenn wir Stammzellen aus einem lebenden Organismus entnehmen und sie in einer Petrischale isolieren, können wir sie manipulieren und daraus dann genetisch veränderte Tiere entstehen lassen.

So haben Wissenschaftler z.B. schon Mäuse erschaffen, die im Dunkeln leuchten. Dazu haben sie die Stammzellen von Mäusen entnommen, bestimmte Gene aus Quallen darin platziert und das Ganze dann in die Gebärmutter einer weiblichen Maus eingesetzt. Richtig nützlich wird diese Technik der Genmanipulation allerdings erst, wenn wir mit ihrer Hilfe z.B. gesunde Organe in der Petrischale nachzüchten können.

"},{"id":"594ef0a5b238e10005bb48a6","title":"Genmanipulation am Menschen wird ganz neue Dimensionen erreichen und wichtige ethische Fragen aufwerfen.","text":"

Vielen Menschen stellen sich die Haare auf, wenn sie daran denken, welche Möglichkeiten die Gentechnik eröffnen wird und was diese für die Menschheit bedeuten könnten. Aber welche dieser Zukunftsszenarien sind realistisch?

Zunächst einmal wird die Genetik immer genauere Diagnosen ermöglichen. Die Techniken zur Sequenzierung von Genen werden stetig besser und davon werden wir profitieren. Heute können wir z.B bereits psychische Erkrankungen in den Genen erkennen – z.B. Schizophrenie, bei der Patienten mit inneren Stimmen zu kämpfen haben. Schizophrenie ist sehr schwer zu diagnostizieren, weil sie von verschiedenen Genen an allen möglichen Stellen des Genoms verursacht wird. Doch je besser die Methoden zur Sequenzierung sind, desto wahrscheinlicher wird es, dass wir bereits im Mutterleib Schizophrenie erkennen könnten.

Mit diesen neuen Diagnosemöglichkeiten kommen schwierige ethische Fragen auf uns zu, denn wie reagieren wir denn auf solche Diagnosen? Schon in den 1970er-Jahren führten die Möglichkeiten der pränatalen Diagnostik zu selektiven Abtreibungen von Kindern mit Erbkrankheiten wie dem Down-Syndrom; die Neoeugenik war geboren, welche den Denkmustern der Nationalsozialisten gefährlich nah war, aber dennoch viele Anhänger fand.

Wenn wir heute unsere Kinder sogar nach psychischen Erkrankungen auswählen können, wie ethisch vertretbar ist das noch?

Viele Menschen mit psychischen Erkrankungen sind außerordentlich kreativ: Vincent van Gogh, Wolfgang Amadeus Mozart oder Virginia Woolf z.B. zeigten Anzeichen von einer kranken Psyche, aber was wäre die Welt ohne ihre kulturellen Hinterlassenschaften, wenn ihre Eltern sich gegen sie entschieden hätten?

Ist es zu rechtfertigen, ein Baby abzutreiben, weil es Anzeichen einer psychischen Erkrankung zeigt? Wird damit einem Menschen die Möglichkeit auf ein Leben voller Kreativität genommen? Mit jedem genetischen „Fehler“, den die Wissenschaft diagnostizierbar macht, muss der Mensch neu darüber verhandeln, welches Leben lebenswert ist.

Und wie sieht es mit der anderen Seite der Medaille aus, mit der Möglichkeit, Leben nicht zu verhindern, sondern zu erschaffen? Wir befinden uns bereits auf dem Weg, den ersten genetisch veränderten Menschen zu kreieren. Technisch wäre es machbar, denn alle wissenschaftlichen Grundvoraussetzungen sind vorhanden: Wir müssten „nur“ menschliche Stammzellen entnehmen, sie genetisch verändern und sie dann zu Spermien und Eizellen werden lassen. Ob wir das wollen, ist eine andere Frage, die sich die Menschheit zunehmend stellen muss.

"},{"id":"594ef136b238e10005bb48a8","title":"Zusammenfassung","text":"

Die Kernaussage dieses Buches ist:

Die Genetik hat seit ihrer Entstehung riesige Fortschritte gemacht und die Medizin, die Biologie und unser Selbstverständnis fundamental verändert. Das Wissen um die Gene und ihre Funktionsweise ist zentral für das Verständnis des Lebens selbst. Dieses Wissen wird ständig erweitert und erschafft so auch neue Möglichkeiten, in menschliches Leben einzugreifen, um z.B. Krankheiten zu heilen.

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Wir sind gespannt und freuen uns zu hören, wie dir unsere Blinks gefallen! Schreib einfach eine E-Mail an remember@blinkist.com mit dem Titel dieses Buches als Betreff und teile deine Gedanken mit uns.

Zum Weiterlesen: Das egoistische Gen von Richard Dawkins

Das egoistische Gen (1976) ist ein Meilenstein auf dem Gebiet der Biologie: Es stellt die gewagte These auf, dass das Gen im Zentrum des Überlebenskampfes im Evolutionsprozess steht und somit als „egoistisch” gewertet werden muss. Mithilfe seiner Theorie des egoistischen Gens erklärt Richard Dawkins die Vielzahl an Varianten von tierischem Verhalten auf unserer Erde.

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