18 July 2007

Woher man seine Informationen NICHT beziehen sollte.

Ursprünglich wollte ich ja ein Post darüber schreiben, warum die Behauptung, ID würde irgendetwas in Bezug auf "Junk"-DNA voraussagen, ziemlicher Unsinn ist. Aber dann habe ich mich mit dem Artikel beschäftigt, den Klaus Lange von Evolution & Schöpfung in seinem Post zur "Junk"-DNA als "Beleg" dafür nennt, dass ID irgendetwas voraussagt. Der Artikel heißt 'The Functions of Introns: From Junk DNA to Designed DNA' (.pdf), geschrieben von einem Jerry Bergman und veröffentlicht in dem sicherlich (nicht) peer-reviewten Journal 'Perspectives on Science and Christian Faith' (Volume 53, Number 3, September 2001, 170-178).

Was mir als Erstes ins Auge sprang, ist die so gar nicht verdrehte Darstellung der Tatsache, dass es a) Genduplikationen gibt (die man auch heute beobachten kann; sie fallen natürlich am ehesten auf, wenn durch die Genduplikation an der Insertionsstelle ein anderes Gen zerstört wird und dadurch ein Krankheit verursacht wird), b) eine von den zwei nun vorhandenen Exemplaren des Gens "überflüssig" für die Fitness der Zelle ist (oder möglicherweise aufgrund von Dosiseffekten sogar schädlich), so dass sich Mutationen akkumulieren können, die entweder zu einer neuen Funktion dieses doppelten Gens führen können, aber die in der Regel einen Funktionsverlust zur Folge haben (beides ist beispielsweise in der Familie der Globin-Gene zu beobachten). Für diese funktionslosen Relikte von Genduplikationen, den *Pseudogenen*, wurde der Begriff "Junk"-DNA ursprünglich geprägt. Und es c) auch möglich ist, dass Pseudogene "wiederbelebt" werden, also durch weitere Mutationen, oder indem beispielsweise durch transposable elements ein neues regulatorisches Element in der Nähe des Pseudogens inseriert wird. Der Autor des Artikels schafft es, dies zu "beschreiben", ohne ein einziges Mal das Wort "Pseudogen" zu verwenden, nicht schlecht.

The redundancy theory requires the organism to possess extra DNA in addition to its functional genes to allow it to evolve new genes that can produce new protein and cell structures. The redundancy theory suggests that most genes were once noncoding DNA and/or non-sense genes that produced nonfunctional protein which was either useless and rapidly recycled or caused harm to the cell. Production of non functional protein would result in a tremendous waste of cell energy and materials both in manufacturing the useless proteins produced by evolving genes and as a result of their being cut up and recycled by the cell’s proteolytic system. Proponents of the redundancy theory speculate that some of these nonsense genes eventually produced a protein that conferred a survival advantage on the organism that possessed it.
Dann bin ich über dies hier gestolpert (nicht, dass das das Einzige wäre, was nicht zuträfe, aber es fiel mir in Hinblick auf die implizierte "These" des Artikels, *alle* Introns hätten eine Funktion, besonders auf):

Many diseases are caused by mutations in the noncoding portion of the gene, such as in the flanking or start-stop sequences. Examples include hemoglobin diseases caused by damage to a noncoding section of DNA that contains sequences identical to the normal hemoglobin exons. The hemoglobin protein produced by the gene evidently will not function if a mutation occurs in certain non-exon DNA.44 Other noncoding portions also have an impact on the organism’s function, and it is possible that the introns have a role in reducing or correcting these mutations.
"Flanking regions", "start-stop sequences", "noncoding sections", "non-exon DNA" – nicht eine Erwähnung von Introns. Wenn man bedenkt, dass "flanking regions" z. B. den Promotor enthalten, der für die Transkription des Gens notwendig ist, und eine Mutation in der Start- oder Stop-Sequenz dazu führt, dass das Gen entweder gar nicht abgelesen wird oder das Transkript nicht an der richtigen Stelle beendet wird, dann ist natürlich klar, dass durch eine Mutation in einem dieser Abschnitte, wenn ein wichtiges Gen betroffen ist, Krankheiten entstehen können.
Was mir nicht ganz klar ist, was hat das mit der angeblichen Funktion von Introns zu tun? Das vorsichtige Umschiffen des Begriffs "Intron" in diesem Absatz lässt mich vermuten, dass der Autor nur den Eindruck erwecken will, Introns hätten irgendetwas damit zu tun, aber in Wirklichkeit gibt es darauf keine Hinweise. Bevor ich aber jemanden der Irreführung bezichtige, und da ich keine Möglichkeit habe, das zu bestätigen oder zu widerlegen (das Zitat verweist auf ein Buch, und ich habe keine Lust, mit den wagen Angaben "Hämoglobin" und "Krankheit" eine Literaturrecherche durchzuführen), lasse ich das mal als "möglicherweise fischig" stehen.

Aber dann habe ich wahllos ein weiteres Zitat überprüft. Der Autor schreibt in dem Abschnitt, der mit Regulatory Role of Introns and Cancer betitelt ist:

At least a dozen studies have found evidence that introns are either directly or indirectly involved in cancer causation.
Als ein Beispiel bringt er dies:

Defective glutathione S-transferase and N-acetyltransferase enzymes have been associated with an increased risk of developing both lung and bladder cancer. The research results are inconsistent, though, and several studies have failed to find associations. According to some studies, the lung cancer risk is elevated up to 40-fold in subpopulations that contain both the high-risk cytochrome P-450 type A1 and glutathione S-transferase M1 genotypes which are a result of mutations in introns or other silent areas of DNA. One study on the glutathione S-transferase M3 gene found a mutant three-base deletion in intron 6 of the wild type glutathione S-transferase allele.48 This defect may be related to neoplasm development, but exactly how is unknown.
Der zitierte Artikel [48] sollte also zeigen, dass die Mutation in dem Intron eine wie auch immer regulatorische Funktion des Introns zerstört, um als Beispiel für die "Regulatory Role of Introns" zu dienen. Schauen wir uns doch mal das Abstract des zitierten Artiekls an:

Allelism in the glutathione S-transferase, GSTM3 gene has been identified using PCR with specific primers to exon 6/exon 7. Sequencing showed the mutant GSTM3*B allele to have a three-base deletion in intron 6 with a frequency of 0.158. The mutation generates a recognition sequence, 5'-AAGATA-3', for the negative transcription factor YY1. GSTM3*B was significantly associated with GSTM1*A.
[Quelle: Inskip et al., Identification of polymorphism at the glutathione S-transferase, GSTM3
locus: evidence for linkage with GSTM1*A. Biochem. J. (1995) 312, 713-716]

Na, sieh mal einer kuck. Die Mutation zerstört nicht etwa eine regulatorische Sequenz, sie *schafft* eine! Offensichtlich führt die Mutation dazu, dass plötzlich ein Protein bindet, das die Transkription des Gens (GSTM3) verhindert. In wie weit das einen Nachweis für die "regulatorische Rolle" von Introns darstellt, muss mir erst mal einer erklären.

Das zweite Beispiel, in direktem Anschluss an das gerade genannte, ist dies:

Megonigal, et al. used panhandle PCR to clone MLL genomic break points in two pediatric treatment-related leukemias.49 The panhandle PCR identified a fusion of MLL intron 6 with a previously uncharacterized sequence in MLL intron 1 which the researchers concluded was consistent with a partial duplication. The break points in both cases were located in Alu repeats, suggesting that the Alu sequences were an important contributor to the rearrangements they found.
Das ist komplett richtig. Fragt sich nur, wie das eine Funktion des Introns belegen soll.

Die Autoren des zitierten Artikels haben die Tumor-Zellen (Lymphoblasten; die beiden Patienten haben acute lymphoblastic leukemia; ALL, bzw. acute myeloid leukemia; AML) von zwei verschiedenen Patienten untersucht und geschaut, welcher Genomdefekt sie zu Tumorzellen "gemacht" hat. Sie fanden heraus, dass in einem der beiden Patienten in einem Gen (MLL) eine partielle Verdopplung stattgefunden hat. Normal sieht es so aus (E für Exon, I für Intron; keine Ahnung, wie viele Exons und Introns das Gen normalerweise hat, aber jedenfalls mehr als 6; wichtig ist nur, dass ein Intron 1 und eine Intron 6 vorkommt):

(gDNA) E1-I1-E2-I2-E3-I3-E4-I4-E5-I5-E6-I6-E7-I7-E8 --> E1-E2-E3-E4-E5-E6-E7-E8 (mRNA)

Nach partieller Verdoppelung so:

(gDNA) E1-I1-E2-I2-E3-I3-E4-I4-E5-I5-E6-I6-I1-E2-I2-E3-I3-E4-I4-E5-I5-E6-I6-E7-I7-E8

--> E1-E2-E3-E4-E5-E6-E2-E3-E4-E5-E6-E7-E8 (mRNA)

Beide Introns (Intron 1 und Intron 6) enthalten einen sogenannten Alu repeat. Alu repeats gehören zu den SINEs (short interspersed nuclear elements), eine Klasse von transposable elements:

SINEs (short interspersed nuclear elements) do not have a reverse transcriptase gene [Anm.: ein Teil der transposable elements werden zunächst normal in RNA transkribiert, um dann von der reversen Transkriptase wieder in DNA "zurückübersetzt" werden; diese DNA-Kopie integriert dann wieder in das Genom] but can still transpose, probably by ‘borrowing' reverse transcriptase enzymes that have been synthesized by other retroelements ( Figure 2.27D ). The commonest SINE in the human genome is Alu, which has a copy number of over 1 million ( Table 1.2 ). Alu seems to be derived from the gene for the 7SL RNA, a non-coding RNA involved in movement of proteins around the cell. The first Alu element may have arisen by the accidental reverse transcription of a 7SL RNA molecule and integration of the DNA copy into the human genome. Some Alu elements are actively copied into RNA, providing the opportunity for proliferation of the element.
[Quelle: T. A. Brown, Genomes 2. BIOS Scientific Publishers Ltd, 2002]

Es gibt verschiedene Klassen von Alu repeats, und beide Introns enthalten ein Alu repeat derselben Klasse mit identischer oder wenigstens sehr homologer Sequenz. Dadurch kann es bei Strangbrüchen im Genom der betroffenen Zellen (Lymphoblasten, "Blutzellen"), die in den hier untersuchten Patienten durch Chemotherapie wegen einer anderen Krebserkrankung hervorgerufen wurde, zu "Reparaturfehlern" kommen. Die "Reparaturenzyme" basteln die Stränge falsch zusammen, zwar geht es mit der "richtigen" Sequenz (dem Alu repeat) weiter, aber an der falschen Stelle (in diesem Fall Strangbruch in dem Alu repeat in Intron 6, "repariert" durch Verschmelzen mit identischem Alu repeat in Intron 1).

Aus dem zitierten PNAS-Artikel:

In each leukemia in this study, the breakpoint in the MLL bcr [Anm.: breakpoint cluster region] was within an Alu repeat. Furthermore, there were homologous Alu repeats of the same subfamilies in the recombining partner DNAs in proximity to each breakpoint. Alu sequences in other genes allow homologous recombination (28). As Schichman et al. suggested, these findings further argue that homologous Alu repeats in MLL and partner DNAs may be important for these rearrangements (13). Indeed, another partial duplication in a de novo leukemia involved the same MLL intron 6 AluS repeat as the treatment-related AML [Anm.: acute myeloid leukemia] of patient 13 in the present study (16).
[Quelle: Megonigal et al., Panhandle PCR strategy to amplify MLL genomic breakpoints in treatment-related leukemias. PNAS Vol. 94, pp. 11583-11588, October 1997]

So, dass war möglicherweise ziemliches Fachchinesisch, aber ich hoffe, ich konnte wenigstens deutlich machen, dass auch dieser Artikel keinesfalls eine regulatorische Funktion von Introns belegt. Und nebenbei habe ich auch noch die 44 % eingebracht, den Anteil, den Repeats wie der Alu repeat am menschlichen Genom einnehmen und von denen viele in RNA umgeschrieben werden, ohne irgendeine Funktion für den Organismus zu haben.

Mir noch mehr der zitierten Artikel vorzunehmen, hatte ich ehrlich gesagt einfach keine Lust. Aber wenn gleich zwei der zitierten Artikel nicht das belegen, was offenbar belegt werden soll, dann ist das meiner Meinung nach entweder ein Ausdruck davon, dass der zitierende Autor NULL Ahnung hat, d. h. die Artikel gar nicht versteht, sondern nur zitiert, weil die Worte "Intron" und "Krebs" darin vorkommen (und insgeheim hofft, dass es wohl keiner nachprüft), oder der Autor hat wohlwissend Artikel zitiert, die nicht das belegen, was er eigentlich belegen möchte, wieder in der Hoffnung, dass es wohl keiner nachprüft.

Pech gehabt.

Ich kann nur wirklich allen empfehlen, die sich ernsthaft über die Funktionen verschiedener nicht-kodierender Elemente informieren möchten, sich tatsächlich *wissenschaftliche* Artikel durchzulesen, die eine Peer Review durchlaufen haben. Natürlich wird auch da nicht jedes Zitat überprüft. Aber wenigstens bei sehr kontroversen Behauptungen wird genau hingeschaut, was die zitierten Artikel tatsächlich besagen, so dass derartig falsche und irreführende Zitate wie die beiden obigen Beispiele mit ziemlicher Sicherheit ausgeschlossen sind.

MfG,
JLT

P.S.: Und in wie weit ein Artikel von 2001, der - auch noch falsch - Forschungsergebnisse von Mainstream-Wissenschaftlern aus dem letzten Jahrzehnt zitiert, in denen "Junk"-DNA-Elemente ganz offenbar *nicht* ignoriert wurden, die "Vorhersage" oder "Erwartung" des "ID Konzepts" belegen soll, dass "Junk"-DNA doch eine Rolle spielt, wird mir wohl auf ewig verborgen bleiben. Wenn man seine "Erwartungen" mit 10 Jahre alten Artikeln belegen kann (oder eben auch nicht), dann sind das keine Erwartungen.

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