Wolfgang Marks: Die Formatierte DNA


Die Formatierte DNA.
Organisation, Struktur und Expression des menschlichen Genoms.

Vom Gen zur messenger-RNA –  eine universale Theorie der Expression eukariotischer Gene.


Vorwort
Diese Arbeit basiert ausschließlich auf „computational analysis“ – also auf Berechnungen und Sequenzvergleichen, die erst durch die Veröffentlichung des human genome projects möglich wurden. Leider war es mir – mangels der entsprechenden technischen Einrichtungen – nicht möglich, meine Ergebnisse - zum Beispiel die Analyse der REMA-Gene und der ALU-Gene1 durch geeignete in vitro Experimente zu überprüfen. Auch einige andere Details meiner Berechnungen und der daraus abgeleiteten Theorie “Die Formatierte DNA” kann ich aus Mangel an finanziellen und zeitlichen Resourcen im Augenblick nicht beweisen. Anhaltspunkte für ihre Richtigkeit gibt es aber überaus viele. Ich habe nicht alle Argumente und Beobachtungen aufgeführt, die meine Theorie stützen (das hätte den Rahmen dieser Arbeit gesprengt), sondern eine Auswahl getroffen.

Sinn dieser Arbeit war unter anderem, ausgehend von der Entdeckung einer arithmetischen Ordnung in der Struktur des Genoms, die Vielzahl der eigenen Beobachtungen und Entdeckungen und der Beobachtungen und Feststellungen Anderer unter dem Gesichtspunkt der von mir postulierten arithmetischen Organisation der DNA zu ordnen und in einen logischen und sinnvollen Zusammenhang zu bringen. Alle diese Beobachtungen aufzuführen, ist ebensowenig möglich, wie alle Quellen anzugeben, denen ich bereits Gewusstes entnommen habe. Wo es notwendig war, um das von mir Entdeckte von bereits Beschriebenem abzugrenzen, habe ich die betreffenden Quellen genannt. Bei der Breite des von mir bearbeiteten Gebietes war es auch nicht möglich, die gesamte Literatur der vielen angesprochenen Fachbereiche zu sichten und zu lesen. Sollte ich also etwas wirklich Erwähnenswertes übersehen oder vergessen haben, eine wichtige Quelle zu zitieren, möge der Betreffende sich melden, ich werde das Versäumte dann nachholen.

Bedingt durch die heute vorherrschende Spezialisierung auf ein eng umgrenztes Fachgebiet wird es für manche Leser nicht einfach sein, alle meine Gedankengänge nachzuvollziehen. Da ich diese Arbeit ja nicht in einer Fachzeitschrift, sondern im Internet veröffentliche und mein Interesse dahin geht, einem möglichst breiten Kreis von Interessierten meine Gedankengänge nahezubringen, habe ich mich bemüht, die Dinge ein wenig umfassender und plastischer  darzustellen, als dies bei wissenschaftlichen Publikationen vielleicht sonst üblich ist. Auf der anderen Seite habe ich bei weitem nicht alle Ergebnisse meiner Forschungsarbeit auf diesen Seiten veröffentlicht. Das hat zum einen patentrechtliche Gründe, zum anderen soll dies einer späteren Veröffentlichung in Buchform vorbehalten sein.

Wer meine Gedankengänge, die Logik dieser Arbeit und meine Schlussfolgerungen wirklich verstehen will, wird nicht umhin können, diese Arbeit vom Anfang bis zum Ende sorgfältig zu lesen - selektives Einsteigen in das eine oder andere Kapitel ist - von wenigen Ausnahmen abgesehen, im Allgemeinen nicht möglich, ohne Verständnisprobleme zu bekommen.

Der erste Entwurf zu diesem Manuskript, in dem die wesentlichen Erkenntnisse dieser Arbeit bereits enthalten und beschrieben waren, wurde schon 1990 fertiggestellt. Ein Exemplar dieser Arbeit mit dem Titel „Vom Gen zur mRNA – Expression und Regulation proteinkodierender menschlicher Gene“ existiert noch im Original – eine Kopie dieser Ausarbeitung habe ich 1990 im Zuge eines „non-disclosure-agreements“ an die britische Firma Wellcome gesandt, wo es vermutlich noch im Archiv liegt. Diskussionen mit verschiedenen Dozenten an deutschen Universitäten brachten mich 1991 zu der Einsicht, dass dem Versuch, diese Arbeit zu veröffentlichen, kein Erfolg beschieden sein würde: zu revolutionär war 1990 die Theorie einer „formatierten DNA“ – die These, dass das Genom eine inhärente Ordnung aufweist, die auf der Bildung definierter Nukleosomenabstände  beruht und eine Entsprechung im kaskadierten Hormonsystem des menschlichen Organismus hat.

Zwar war seit Mitte der 70er Jahre bekannt, dass Histone nicht nur eine Funktion als Verpackungsmaterial, sondern indirekt auch als Informationsspeicher haben – bekannt war auch, dass Histone posttranslational modifiziert werden (van Holde, 1988) – der Sinn dieser Modifizierungen blieb allerdings für lange Zeit dunkel. Erst durch Arbeiten der Gruppe Allis konnte erstmals ein Enzym nachgewiesen werden (GCN5), das in der Lage war, Histone zu azetylieren und gleichzeitig als Transkriptionsregulator fungierte. Das war 1996
2 – also sechs Jahre nachdem der erste Entwurf dieser Arbeit fertiggestellt wurde.

Viele darauffolgende Studien führten schließlich zu der (vereinfachten) Erkenntnis, dass die Azetylierung von Histonen wahrscheinlich mit der Aktivierung, die Deazetylierung von Histonen mit der Repression von Transkription korreliert ist. Aus diesen und anderen Beobachtungen wurde schließlich im Jahre 2000 durch Strahl und Allis die „histon-code“-Hypothese abgeleitet, die postuliert, dass spezifische Histonmodifizierungen die Ausführung spezifischer biologischer Prozesse steuern.

Ohne die Leistung dieser Wissenschaftler schmälern zu wollen, komme ich doch nicht umhin festzustellen, dass die Hypothese eines Histon(/DNA)-Codes von mir bereits 1989/1990 formuliert und niedergeschrieben wurde.

Die Entdeckung der DNA-Methyltransferasen in den Zellen von Pflanzen, Seeigeln, Ratten, Mäusen und Menschen und die Identifizierung dieser Enzyme als wichtige epigenetische Marker waren weitere Schritte auf dem Wege zum Verständnis der Wechselwirkungen zwischen den Modifikationen der DNA und der Histone. Wie die DNA-Methyltransferasen und andere DNA-modifizierende Enzyme aktiviert und reguliert werden, um zum richtigen Zeitpunkt die richtigen Sequenzen neu zu methylieren bzw. zu modifizieren, unter anderen Bedingungen aber das vorhandene Modifikationsmuster der DNA genau zu kopieren, dafür konnte bis zum heutigen Tage aber keine Erklärung gefunden werden.

Schließlich wurde in jüngster Zeit in „nature online“ (publiziert am 19. Juli 2006) die Arbeit zweier Teams aus Israel und den USA veröffentlicht, in der von der Entdeckung eines „codes for nucleosome positioning“
3 berichtet wird: Die Gruppen um Eran Segal auf der einen, J. Widom auf der anderen Seite haben Berechnungen angestellt, die zu der Erkenntnis führten, dass eukariotische Genome einen Code für die Positionierung von Nukleosomen nutzen und dass dieser Code mit spezifischen Chromosomen-Funktionen verknüpft ist. Die beiden Gruppen (eigentlich sind es drei, das Department für Statistik an der Northwestern University in Evanston, Illin. sollte man nicht vergessen) bestätigten damit im Wesentlichen meine Entdeckungen von 1989/1990, obwohl sie weder einen Nukleosomencode postulierten noch seine Verknüpfung mit der Organisation und Struktur des Genoms in toto ansprachen.

Vieles von dem, was ich heute hier veröffentliche, hätte ich in ähnlicher Form schon 1990 veröffentlichen können. Dass dies damals nicht geschah, hat viele Gründe: die fehlende Gelegenheit, meine Erkenntnisse von dritter Seite überprüfen zu lassen, das Fehlen von Informationsquellen (das Internet gab es 1990 noch nicht) und damit von Möglichkeiten, meine Erkenntnisse mit dem Stand der Forschung abzugleichen, waren einige davon. Ich hielt die Zeit auch noch nicht reif für eine Veröffentlichung.

Auch Charles Darwin hielt sein Werk  „On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life“ 18 Jahre lang unter Verschluss, bis er die Zeit für gekommen hielt, seine Arbeit 1859 zu publizieren.

The Origin of Species – wie Darwins Schrift heute allgemein genannt wird –  hat das Denken, das Selbstverständnis und die Weltsicht der Spezies Mensch umfassend verändert.

Ich könnte mir vorstellen, dass „Die Formatierte DNA“ - dass meine Entdeckung, dass Organisation und Struktur der DNA auf einem inhärenten logos beruhen - ähnlich gravierende Auswirkungen auf das menschliche Denken und auf die Vorstellung von dem haben wird, was der Mensch ist, woraus und wie er sich entwickelt hat und welchen Stellenwert er im kosmischen Netzwerk einnimmt, wie das Darwin’sche Werk, wenn auch die ganze Tragweite meiner Entdeckungen vielleicht erst in einigen Jahren oder Jahrzehnten erkannt werden wird.

Pforzheim, am 13. August 2009, redigiert im Januar 2011.

Wolfgang Marks

1 REMA- und ALU-Gene sind zwei vom Autor entdeckte und benannte Gruppen von Genen, von denen die erste remodeling-Faktoren (remodeling-machines) kodiert, welche die Anordnung der Nukleosomen auf der DNA organisieren, die zweite zell- und entwicklungsspezifische Transkriptionsfaktoren kodiert, die die Definition einer hnRNA und das processing und splicing dieser hnRNA steuern.
2 Brownell et al., 1996
3 A genomic code for nucleosome positioning; Segal E, Fondufe-Mittendorf Y, Chen L, Thåström A, Field Y, Moore IK, Wang JP, Widom J.;Nature. 2006 Aug 17;442(7104):750-2.