Teilen Menschen und Bananen wirklich 50 Prozent der gleichen DNA?

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Ja, der rechts ist eine Frucht; der auf der linken Seite ist ein Tier. Aber wir haben einige gemeinsame DNA. HowStuffWorks

Bei einer Partyunterhaltung, bei einem Trivia-Abend oder sogar in einem „Dude Perfect“-Video haben Sie vielleicht die lustige kleine Tatsache gehört, dass Menschen und Bananen 50 (oder 60) Prozent der gleichen DNA teilen. Häh? Es scheint eine Menge Unterschiede zwischen einem Menschen und einem Stück gelber Frucht zu geben, angefangen bei der Tatsache, dass das eine ein Tier und das andere eine Pflanze ist! Tatsächlich ist an dieser verblüffenden Statistik etwas Wahres dran, aber es ist nicht die ganze Wahrheit.

Diese Information stammt wahrscheinlich aus einem Programm des National Human Genome Research Institute aus dem Jahr 2013, obwohl ähnliche Daten auch anderswo erhoben worden sein könnten. Diese besondere Anstrengung wurde von Genetik-Experte Dr. Lawrence Brody geführt, aber in einer ungewöhnlichen Wendung, Brody sagt, das Experiment wurde nicht veröffentlicht, wie die meisten wissenschaftlichen Forschung ist. Stattdessen wurde es als Teil eines Lehrvideos des Smithsonian Museum of Natural History mit dem Titel „The Animated Genome“ erstellt. In diesem Video wurde festgestellt, dass die DNA zwischen einem Menschen und einer Banane „41 Prozent ähnlich ist.“

Um herauszufinden, wie diese Ähnlichkeit ermittelt wurde, haben wir mit Dr. Brody selbst gesprochen. „Es ist lustig, wie es Beine bekommen hat“, sagt Brody über den Bananen/Menschen-Vergleich.

Mensch vs. Banane

Zunächst ist es wichtig, den Unterschied zwischen DNA und Proteinprodukten zu verstehen. Brody sagt, ein einfacher Weg, dies zu tun, ist, sich die DNA als den Bauplan eines Hauses vorzustellen, und Proteinprodukte als das eigentliche Haus, weil alle Informationen darin enthalten sind. Dann stellen Sie sich die menschliche DNA als den Bauplan eines Ranchhauses und die Bananen-DNA als die eines Hauses im Kolonialstil vor. In beiden Häusern sind viele Dinge ähnlich (Sanitäranlagen, Bäder, Küche), aber die Endprodukte sind beide sehr unterschiedlich.

Die zweite Sache, die man im Auge behalten sollte, ist, dass Gene, also die Bereiche der DNA, die für diese Proteine kodieren, nur 2 Prozent der DNA ausmachen.

Für dieses spezielle Experiment schauten sich die Wissenschaftler zuerst die Sequenzen der Gene in einem typischen Bananengenom an. „Dann benutzten wir diese DNA-Sequenzen, um die Aminosäuresequenz aller Proteine vorherzusagen, die aus diesen Genen gebildet werden“, sagt Brody. „Die Proteinsequenzen wurden in einer Datei abgelegt. „Wir haben dann den gleichen Prozess für alle menschlichen Gene gemacht.“

Nächstens verglichen die Wissenschaftler die Proteinsequenz von jedem Bananengen mit jedem menschlichen Gen. „Das Programm vergleicht, wie ähnlich die Sequenz der Bananengene zu jedem menschlichen Gen ist“, sagt er und merkt an, dass der Grad der Ähnlichkeit zwischen 0 und 100 Prozent liegen kann. „Das Programm behielt alle Übereinstimmungen, die ähnlicher waren, als man zufällig erwarten würde.“ Das Programm fuhr fort, dies zu tun, Gen für Gen.

Insgesamt wurden mehr als 4 Millionen Vergleiche durchgeführt, was zu etwa 7.000 besten „Treffern“ zwischen den beiden Genomen führte. Dann wurde der prozentuale Ähnlichkeitswert für jeden dieser Treffer gemittelt. „Das ergab ein Ergebnis von etwa 40 Prozent“, sagt er. „Das ist die durchschnittliche Ähnlichkeit zwischen Proteinen (Genprodukten), nicht Genen.“ Genprodukte oder Proteine sind das biochemische Material, das entsteht, wenn ein Gen funktionsfähig wird. „Natürlich gibt es viele, viele Gene in unserem Genom, die kein erkennbares Gegenstück im Bananengenom haben und umgekehrt.“

Wenn das ein bisschen schwer zu kauen und zu schlucken ist, hier ist eine vereinfachte Aufschlüsselung. Im Wesentlichen haben sie alle Bananengene genommen und sie einzeln mit menschlichen Genen verglichen. Daraus ermittelten sie den Grad der Ähnlichkeit (wenn die Banane das Gen hatte, der Mensch aber nicht, wurde das nicht gezählt). Etwa 60 Prozent unserer Gene haben ein erkennbares Gegenstück im Bananengenom! „Von diesen 60 Prozent sind die von ihnen kodierten Proteine zu etwa 40 Prozent identisch, wenn wir die Aminosäuresequenz des menschlichen Proteins mit seinem Äquivalent in der Banane vergleichen“, fügt Brody hinzu.

Es mag schockierend erscheinen, dass so viele Gene in zwei so unterschiedlichen Dingen wie Mensch und Banane ähnlich sind. Aber eigentlich ist es das nicht. „Wenn man darüber nachdenkt, was wir zum Leben tun und was eine Banane tut, gibt es eine Menge Dinge, die wir auf die gleiche Weise tun, wie zum Beispiel Sauerstoff verbrauchen. Viele dieser Gene sind einfach grundlegend für das Leben“, sagt Brody.

Wir sind alle verwandt

Wenn also die Leute den Prozentsatz als „Ähnlichkeit der DNA“ wiederholen, war das, was die Forschung untersuchte, tatsächlich die Ähnlichkeit der Genprodukte. „Das ist ein ziemlich kleiner Fehler“, beruhigt Dr. Brody. „Der Kern, den Sie mit nach Hause nehmen würden, ist, dass wir etwas mit einer Banane und einer Kartoffel und einer Kiefer gemeinsam haben. Dieser Teil ist wahr. Der feine Punkt über die Genprodukte oder die DNA, es ist leicht zu sehen, wie das übersetzt werden würde.“

Wenn also ein Wissenschaftler sich die DNA-Sequenz einer Banane ansieht und sie mit der DNA eines Menschen vergleicht, würde sie nicht übereinstimmen. „Sie teilen 50 Prozent Ihrer DNA mit jedem Ihrer Elternteile. Aber mit Bananen teilen wir etwa 50 Prozent unserer Gene, was sich als nur etwa 1 Prozent unserer DNA herausstellt“, mailt Mike Francis, ein Doktorand der Bioinformatik an der University of Georgia.

Wie wir bereits sagten, machen Gene nur 2 Prozent Ihrer DNA aus. Woraus bestehen also die anderen 98 Prozent? Acht Prozent des Rests Ihrer DNA regulieren die Gene (ob ein Gen ein- oder ausgeschaltet werden soll). Die anderen 90 Prozent scheinen unbekannte Funktionen zu haben oder Funktionen, die durch die Evolution verloren gegangen sind. „Diese unbekannten Abschnitte der DNA wurden früher gemeinhin als ‚Junk-DNA‘ bezeichnet, weil man dachte, dass sie nichts tun. Ich zögere, den Ausdruck ‚Junk-DNA‘ zu verwenden, denn jedes Jahr scheinen wir zu erkennen, dass mehr von diesem ‚Junk‘ tatsächlich funktional ist“, sagt Francis.

Der Mensch teilt nicht nur einen hohen Prozentsatz der DNA mit Bananen – wir teilen auch 85 Prozent der DNA mit einer Maus und 61 Prozent mit einer Fruchtfliege. „Das Bemerkenswerte ist, dass wir trotz des großen zeitlichen Abstands in der Evolution immer noch eine gemeinsame Signatur im Genom eines gemeinsamen Vorfahren finden können“, sagt Brody. „Diese sind erhalten, weil das Genom eines Organismus, der vor Milliarden von Jahren lebte, Gene enthielt, die den Zellen halfen zu leben und sich zu vermehren. Dieselben Gene sind in uns und in Pflanzen erhalten.“

Francis fügt hinzu, dass der Mensch wahrscheinlich etwa 1 Prozent seiner DNA auch mit anderen Früchten teilt. „Das liegt daran, dass sich alles Leben, das auf der Erde existiert, aus einer einzigen Zelle entwickelt hat, die vor etwa 1,6 Milliarden Jahren entstanden ist“, sagt er. „In gewisser Weise sind wir alle verwandt!“