Peptideine
RÄTSELHAFTE DNA: BISHER UNBEKANNTE MOLEKÜLE ENTDECKT
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Bereits länger ist bekannt, dass die nicht-codierenden Teile unserer DNA wichtige Funktionen wahrnehmen. Nur rund zwei Prozent des menschlichen Erbgutes enthalten die Baupläne für Proteine. Der Rest sind aber nicht bloß funktionslose Kopien oder Relikte unserer Vergangenheit. Teile der DNA sind zuständig für die Regulation der Genfunktion.
Forschende haben jetzt entdeckt, dass manche DNA-Abschnitte ebenfalls abgelesen und in Moleküle übersetzt werden – aber nicht in Proteine. Welche Funktion die bisher unbekannten Moleküle ausüben, weiß man noch nicht. Trotzdem sorgt die Neuigkeit für Aufregung.
Menschliche DNA birgt viele Rätsel
Unsere DNA mag zwar sequenziert und chemisch bekannt sein. Viele Aufgaben der zwischen den Genen liegenden Abschnitte kennt die Forschung aber noch nicht. Ein Team um Eric Deutsch vom Institute for Systems Biology in Seattle ist auf eine Gruppe von rund 1700 bisher unbekannten Molekülen gestoßen, die ebenfalls von der DNA translatiert werden.
Die Moleküle heißen Peptideine, denn sie bestehen wie Proteine aus Aminosäureketten. Nur sind sie viel kürzer, teilweise nur maximal 50 Aminosäuren lang. Die Abschnitte der DNA, von der sie abgelesen werden, heißen nicht-kanonische offene Leserahmen (ncROFs). Bisher war unklar, in welchem Maße sie Moleküle produzieren und zu welchem Zweck.
Deutsch und sein Team analysierten 7264 dieser ncROFs der menschlichen DNA. Sie sequenzierten sie, analysierten die daraus in Zellkulturen hergestellten Moleküle und suchten nach möglichen biologischen Funktionen dieser Verbindungen. Rund 25 Prozent der untersuchten DNA-Abschnitte führten zu nachweisbaren Peptideinen.
Rund 25 Prozent der untersuchten DNA-Abschnitte führten zu nachweisbaren Peptideinen.
Aufgaben der DNA gehen weiter als bisher bekannt
Bisher galt es als die zentrale Aufgabe der DNA, Proteine herzustellen, die für die menschlichen Zellfunktionen unverzichtbar sind. Die Entdeckung der ncROFs und der Peptideine fügt eine zweite hinzu. Die dritte, bereits bekannte Aufgabe unserer DNA besteht in der Regulierung der Genexpression. Deutsch und sein Team vermuten, dass noch mehr Abschnitte der DNA bisher unbekannte Funktionen erfüllen.
Co-Autor Robert Moritz sieht in der aktuellen Untersuchung erst den Beginn einer Mammutaufgabe. Welche Aufgaben die DNA genau erfüllt, versteht man noch nicht in Ansätzen, glaubt er; welche Rolle die entdeckten Moleküle in der Genregulation genau spielen, in den Signalwegen und für das Überleben der Zellen. Er sieht in den Ergebnissen den Hinweis, dass unter der uns vertrauten Ebene des Genoms „noch eine ganze, kaum erforschte Schicht von molekularen Akteuren“ arbeitet. Die Entdeckung der Peptideine könnte ein völlig neues Forschungsfeld eröffnen.
Die genaue Rolle der kleinen Aminosäureketten kennt man also noch nicht. In Tests zeigten einige von ihnen, dass sie an der Zellteilung und der Reparatur der DNA beteiligt sein könnten. Das Team um Deutsch und Moritz traut den Peptideinen Großes zu. Möglicherweise zählen sie „zu den vielseitigsten und folgenschwersten regulatorischen Molekülen“, die die DNA hervorbringt. Ob das stimmt, wird die Zukunft zeigen.
Quellen:
https://www.wissenschaft.de/gesundheit-medizin/menschliche-dna-produziert-mehr-als-1700-unbekannte-molekuele/
Deutsch, E.W., Kok, L.W., Mudge, J.M. et al.: „Expanding the human proteome with microproteins and peptideins”, Nature, 6. Mai 2026. https://doi.org/10.1038/s41586-026-10459-x