Matt Ridley Alphabet des Lebens s&c by unknown Zu Beginn des 21.Jahrhunderts ist die Forschung zum erstenmal in der Lage, das menschliche Genom, die Summe sämtlicher Gene, zu entschlüsseln. In 23 Kapiteln – jedes ist einem Gen der 23 Chromosomenpaare gewidmet – führt uns der prominente Wissenschaftsautor Matt Ridley auf eine faszinierende Reise durch unsere jahrmillionenalte Vergangenheit und in eine spannende, wenn auch nicht unumstrittene Zukunft der Genforschung. ISBN: 3-546-00226-1 Original: Genome (1999) Aus dem Englischen von Sebastian Vogel Verlag: Claassen Erscheinungsjahr: 2000 Umschlaggestaltung: HildenDesign, München Dieses E-Book ist nicht zum Verkauf bestimmt!!! Buch Wenn das 20. Jahrhundert das der Physik war, dann wird das 21. Jahrhundert ganz der Biologie gehören. Vor allem aber der Genom-Forschung, die die komplette Blaupause des menschli- chen Erbguts bestimmen will. Was bedeutet es zu leben, ein Mensch zu sein, ein Bewußtsein zu haben, und was heißt es, krank zu sein? Mit jedem der 23 Kapitel dieses Buches erzählt Matt Ridley die spannende Geschichte eines der neu entdeckten Gene, die in ihrer Gesamtheit wiederum die jahrmillionenalte Geschichte der Menschheit von den Anfängen bis hin zu den Möglichkeiten der modernen Medizin widerspiegeln. Er entdeckt Gene, die wir gemeinsam mit Bakterien haben. Gene, die uns vom Schimpansen unterscheiden. Gene, die uns zu unheilbaren Krankheiten verdammen, während andere sich gegenseitig bekämpfen. Gene, die unser Erinnerungsvermögen steuern, und solche, die die Geschichte der Völkerwanderungen aufgezeichnet haben. Ob BSE oder Krebs: Matt Ridley erkundet das gesamte Spektrum der Genforschung, von den Krankheitsursachen über die Behandlungsmöglichkeiten bis hin zu Mißbrauch wie dem Horrorszenarium der Eugenik, der »Erbhygiene«. Immer wieder wirft er kritische Fragen auf: Wo liegen die Grenzen aus ethischer Sicht, und wie beantwortet die Philosophie die rasanten Entwicklungen der letzten Zeit? Autor Der britische Zoologe und Soziobiologe Matt Ridley ist einer der prominentesten Wissenschaftsautoren. Sein Werk Die Biologie der Tugend (Ullstein 1997) wurde zum Wissenschafts- buch des Jahres 1998 gekürt. Ridley hat lange Jahre für den Economist und die Times gearbeitet. Seit einiger Zeit lehrt und forscht er am Institute of Economic Affairs. Gegenwärtig lebt Matt Ridley mit seiner Frau und seinem Sohn in Northumberland, England. Inhalt Buch.........................................................................................................2 Autor........................................................................................................3 Inhalt........................................................................................................4 Vorwort....................................................................................................6 CHROMOSOM 1 Leben........................................................................15 CHROMOSOM 2 Arten.........................................................................31 CHROMOSOM 3 Geschichte................................................................51 CHROMOSOM 4 Schicksal...................................................................72 CHROMOSOM 5 Umwelt......................................................................87 CHROMOSOM 6 Intelligenz...............................................................102 CHROMOSOM 7 Instinkt....................................................................123 X- UND Y-CHROMOSOM Konflikt.....................................................145 CHROMOSOM 8 Eigennutz................................................................165 CHROMOSOM 9 Krankheiten............................................................184 CHROMOSOM 10 Streß......................................................................199 CHROMOSOM 11 Persönlichkeit.......................................................217 CHROMOSOM 12 Selbstmontage.......................................................234 CHROMOSOM 13 Vorgeschichte.......................................................250 CHROMOSOM 14 Unsterblichkeit......................................................263 CHROMOSOM 15 Sex........................................................................278 CHROMOSOM 16 Gedächtnis............................................................295 CHROMOSOM 17 Tod........................................................................311 CHROMOSOM 18 Heilung.................................................................327 CHROMOSOM 19 Vorbeugung..........................................................347 CHROMOSOM 20 Politik...................................................................364 CHROMOSOM 21 Eugenik.................................................................384 CHROMOSOM 22 Freier Wille..........................................................404 Danksagung.........................................................................................422 Anmerkungen und Literatur.................................................................424 Für meine Eltern und für meine Kinder Vorwort Das menschliche Genom – die gesamte Genausstattung eines Menschen – ist in 23 unterschiedlichen Chromosomenpaaren verpackt. Davon numeriert man 22 in etwa nach der Größe: vom umfangreichsten (Nr. 1) bis zum kleinsten (Nr. 22). Das letzte Paar besteht aus den Geschlechtschromosomen: zwei großen X- Chromosomen bei Frauen, einem X- und einem kleinen Y- Chromosom bei Männern. Das X-Chromosom liegt in seiner Größe zwischen den Chromosomen Nummer 7 und 8, das Y- Chromosom ist das kleinste von allen. Die Zahl 23 hat keine besondere Bedeutung. Viele biologische Arten, so auch unsere engsten Verwandten unter den Menschenaffen, besitzen mehr Chromosomen, bei vielen anderen sind es weniger. Gene ähnlicher Art und Funktion ballen sich auch nicht zwangsläufig auf demselben Chromosom. Deshalb war ich ein wenig verblüfft, als ich mich vor einigen Jahren über einen Laptop-Computer gebeugt mit dem Evolutionsbiologen David Haig unterhielt und dabei erfuhr, Nummer 15 sei sein Lieblingschromosom. Er erklärte auch, warum: Dort liegen alle möglichen hinterhältigen Gene. Nie zuvor war ich auf die Idee gekommen, Chromosomen könnten eine Persönlichkeit haben – schließlich sind sie nur zufällige Genansammlungen. Aber durch Haigs beiläufige Bemerkung setzte sich in meinem Kopf ein Gedanke fest, den ich seitdem nicht mehr loswurde. Warum sollte man die Geschichte des menschlichen Genoms, die heute zum ersten Mal in immer mehr Einzelheiten bekannt wird, nicht Chromosom für Chromosom erzählen und dabei jeweils ein Gen auswählen, das zum Verlauf der Geschichte paßt? Ähnlich verfuhr Primo Levi in seinen autobiographischen Kurz- geschichten mit dem Periodensystem der Elemente. Er brachte 6 jedes Kapitel seines Lebens mit einem Element in Verbindung, das für den beschriebenen Zeitraum irgendeine Rolle spielte. Ich stellte mir das menschliche Genom zunehmend als eine Art eigenständige Autobiographie vor – als einen in »genischer« Sprache geschriebenen Bericht über alle Wechselfälle und Erfindungen, welche die Vergangenheit unserer Spezies und ihrer Vorfahren seit Anbeginn des Lebens kennzeichnen. Manche Gene haben sich kaum verändert, seit die allerersten einzelligen Lebewesen die Ursuppe bevölkerten. Andere entwickelten sich, als unsere Vorfahren wie Würmer aussahen. Dann gibt es Gene, die zum ersten Mal aufgetaucht sein müssen, als unsere Vorfah- ren Fische waren. Wieder andere existieren in ihrer heutigen Form nur deshalb, weil in jüngerer Zeit Krankheitsepidemien wüteten. Und schließlich kennen wir Gene, mit deren Hilfe man die Wanderungsbewegungen der Menschheit in den letzten paar Jahrtausenden nachzeichnen kann. Das Genom bildet eine Art Autobiographie unserer Spezies, in der alle wichtigen Ereignisse aus der Zeit vor vier Milliarden Jahren bis vor wenigen Jahrhun- derten aufgezeichnet sind. Ich machte mir eine Liste der 23 Chromosomen und schrieb daneben eine Reihe von Themen, die mit dem Wesen des Menschen zu tun haben. Durch eifriges Suchen stieß ich allmählich auf Gene, die sich als Sinnbilder für meine Geschichte eigneten. Häufig war ich enttäuscht, weil ich kein geeignetes Gen fand, oder ich fand das ideale Gen, aber es lag auf dem falschen Chromosom. Dann stellte sich die schwierige Frage, was ich mit den Chromosomen X und Y anfangen sollte; ich habe sie hinter das Chromosom 7 gestellt, wie es der Größe des X-Chromosoms entspricht. Deshalb trägt das letzte Kapitel eines Buches, das in seinem Untertitel mit 23 Kapiteln protzt, die Nummer 22. Auf den ersten Blick sieht es so aus, als hätte ich etwas höchst Irreführendes getan. Man könnte daraus entnehmen, daß das Chromosom 1 zuerst da war, was nicht stimmt. Man könnte 7 glauben, das Chromosom 11 habe ausschließlich mit der Persönlichkeit des Menschen zu tun, was ebenfalls nicht stimmt. Es gibt im menschlichen Genom 60000 bis 80000 Gene, und ich könnte niemals über alle berichten – einerseits weil man bisher noch nicht einmal 8000 identifiziert hat (die Zahl wächst allerdings jeden Monat um einige Hundert), andererseits aber auch, weil sie in ihrer großen Mehrzahl zum langweiligen biochemischen Mittelbau gehören. Aber ich kann eine zusammenhängende Ahnung des Ganzen vermitteln, einen Schnelldurchgang durch einige besonders interessante Stellen im Genom, und ich kann berichten, was wir daraus über uns selbst lernen können. Unsere Generation hat als erste das Glück, daß sie in dem Buch namens Genom lesen kann. Nachdem das möglich ist, bringen wir über unsere Ursprünge, unsere Evolution, unser Wesen und unseren Geist mehr in Erfahrung als durch alle wissenschaftlichen Anstrengungen zuvor. Es bedeutet eine Umwälzung für Anthropologie, Psychologie, Medizin, Paläontologie und praktisch alle anderen Wissenschaften. Damit will ich nicht behaupten, alles liege in den Genen oder die Gene seien wichtiger als andere Faktoren. Das stimmt sicher nicht. Aber wichtig sind sie, auch das ist sicher. Dieses Buch handelt nicht vom Projekt, das menschliche Genom zu entschlüsseln – von den Methoden zur Genkartierung und -Sequenzierung –, sondern von dem, was man im Rahmen des Projektes entdeckt hat. Irgendwann um das Jahr 2001 werden wir vermutlich eine erste grobe Skizze des gesamten menschlichen Genoms besitzen. In wenigen Jahren werden wir dann von fast völliger Unkenntnis über unsere Gene zu umfassendem Wissen gelangt sein. Nach meiner festen Überzeugung erleben wir damit die größte Sternstunde der Geistesgeschichte. Und zwar uneingeschränkt. Manch einer mag einwenden, ein Mensch sei nicht nur die Summe seiner Gene. Dem widerspreche ich nicht – jeder von uns ist viel, viel mehr als ein genetischer Code. Aber bis heute lagen die Gene des 8 Menschen fast völlig im dunkeln. Wir werden die erste Generation sein, die in dieses Dunkel vordringt. Wir stehen am Vorabend großartiger neuer Antworten, vor allem aber stellen sich großartige neue Fragen. Das versuche ich mit dem vorliegenden Buch zu vermitteln. Der zweite Teil dieses Vorwortes soll als kurze Einführung dienen, als eine Art erzähltes Glossar über Gene und ihre Funktionsweise. Der Leser sollte es zu Beginn überfliegen und später darauf zurückgreifen, wenn Fachausdrücke nicht erklärt werden. Die moderne Genetik ist ein beträchtlicher fachsprach- licher Wirrwarr. Ich habe mich sehr darum bemüht, in diesem Buch möglichst wenige Fachbegriffe zu verwenden, aber an manchen Stellen lassen sie sich nicht vermeiden. Der menschliche Körper besteht aus etwa 100 Billionen (Mil- lionen Millionen) Zellen, die meisten davon mit einem Durchmesser von weniger als einen Zehntelmillimeter. In jeder Zelle befindet sich ein dunkler Klumpen, den man Zellkern nennt. Der Zellkern enthält zwei vollständige Exemplare des menschlichen Genoms (eine Ausnahme sind die Ei- und Samenzellen, die es nur in einfacher Ausführung enthalten, und die roten Blutzellen, die überhaupt kein Genom besitzen). Ein Exemplar des Genoms stammt von der Mutter, das andere vom Vater. Im Prinzip enthält jedes davon die gleichen 60000 bis 80000 Gene auf den gleichen 23 Chromosomen. In der Praxis findet man zwischen der väterlichen und der mütterlichen Version eines Gens häufig kleine, komplizierte Unterschiede, die beispielsweise für blaue oder braune Augen sorgen. Bei der Fortpflanzung geben wir jeweils eine vollständige Genausstat- tung weiter, aber zuvor werden Teile der väterlichen und mütterlichen Chromosomen ausgetauscht, ein Vorgang, den man Rekombination nennt. Stellen Sie sich das Genom als Buch vor: 9 Es enthält 23 Kapitel, die Chromosomen. Jedes Kapitel enthält mehrere tausend Geschichten, die Gene. Jede Geschichte besteht aus Absätzen, die man Exons nennt, und dazwischen liegen Werbeanzeigen, die Introns. Jeder Absatz besteht aus Wörtern, den Codons. Jedes Wort setzt sich aus Buchstaben zusammen, den Basen. In dem Buch stehen eine Milliarde Wörter, und damit ist es länger als 5000 Bände wie dieser oder so umfangreich wie 800 Bibeln. Würde ich das Genom acht Stunden pro Tag mit einer Geschwindigkeit von einem Wort pro Sekunde laut vorlesen, wäre ich erst nach einem Jahrhundert fertig. Würde ich es mit einem Buchstaben je Zentimeter aufschreiben, wäre der Text so lang wie die Donau. Es ist ein riesiges Dokument, ein gewaltiges Buch, ein Rezept von unglaublicher Länge, und doch paßt es in den mikroskopisch kleinen Kern einer winzigen Zelle, die ohne weiteres auf einem Stecknadelkopf Platz hätte. Die Vorstellung vom Genom als Buch ist strenggenommen nicht einmal eine Metapher, sondern sie ist buchstäblich wahr. Ein Buch enthält digitale Information, niedergeschrieben in einer eindimensionalen, in einer Richtung verlaufenden Abfolge und definiert durch einen Code, in dem ein kleines Zeichenalphabet durch die Reihenfolge oder Anordnung seiner Elemente eine gewaltige Bedeutungsvielfalt erzeugen kann. Für das Genom gilt das gleiche. Nur in einer Hinsicht ist es komplizierter: In allen europäischen Sprachen werden Bücher von links nach rechts gelesen, manche Teile des Genoms dagegen liest man von links nach rechts, andere von rechts nach links, aber niemals in beiden Richtungen gleichzeitig. (Nebenbei bemerkt: In dem vorliegenden Buch findet sich, von diesem Absatz abgesehen, nirgendwo das vielstrapazierte Wort »Blaupause«, und zwar aus drei Gründen. Erstens werden Blaupausen nur von Architekten und Ingenieuren verwendet, 10