ZEIT ONLINE: Das Humangenomprojekt hat schon vor zehn Jahren unser Genom entziffert und die menschlichen Gene erkundet. Jetzt haben Sie und 442 Kollegen noch mal fünf Jahre daran gearbeitet. Wieso eigentlich?

Ewan Birney: Es gehörte tatsächlich zu unseren Aufgaben, die Suche nach den Genen zu Ende zu führen, auch wenn viele Leute denken, das sei längst geschehen. Doch die Gene machen nur einen winzigen Teilt der Erbinformation aus. Das große Ziel von Encode (Encyclopedia of DNA Elements) war, herauszufinden, wofür der ganze Rest des Genoms eigentlich gut ist – all die nicht kodierende DNA, die man abschätzig Junk nannte.

ZEIT ONLINE: Sie scheinen einiges entdeckt zu haben…

Birney: Wir haben mindestens 40 Veröffentlichungen in drei Fachjournalen auf einen Schlag online gestellt . Dreißig von denen sind durch eine Matrix verlinkt, sodass Leser jeden Aspekt quer verfolgen können. Das hat es noch nie gegeben.

ZEIT ONLINE: Und was haben Sie nun im Genom gefunden?

Birney: Es steckt voller Überraschungen. Es geht dort viel mehr vor sich, als wir je erwartet haben. Das Erbgut ist voller Aktivität .

ZEIT ONLINE: Also müssen wir die Idee beerdigen, dass unser Genom zum größten Teil aus Müll besteht?

Birney: So ist es. Junk-DNA war nie eine besonders treffende Metapher, wenn sie mich fragen. Die dunkle Materie des Erbguts finde ich viel besser.

ZEIT ONLINE: Und wie viel dunkle Materie ist nach Encode im Erbgut noch übrig?

Birney: Man kann nicht sagen: Also diesen Teil verstehen wir, jenen Teil nicht. Es gibt zu viele Funktionsebenen im Genom. Ganz einfach gesagt haben wir nun 80 Prozent der gesamten Erbanlagen einer biologischen Aktivität zugeordnet. Davon kodieren 1,2 Prozent für all die Eiweiße des Körpers, aber weitere 20 Prozent dienen der Steuerung dieser Gene.

ZEIT ONLINE: Verstehen wir denn nun, wie das Erbgut funktioniert? 

Birney: Leider nicht. Ich wünschte, das wäre so.

ZEIT ONLINE: Aber wir haben eine Art Schaltplan für unser Erbgut vor Augen?

Birney: Das ist eine ganz gute Analogie. Nur man kann wirklich nicht sagen, das unsere Genom sauber und ordentlich aussieht. Welch unerforschter Wildnis wir da begegnet sind! Es ist ein Dschungel voll seltsamer Kreaturen. Es ist kaum zu fassen, wie dicht das Erbgut mit Information gepackt ist. Wir sind jetzt in der Situation eines Elektrikers, der in einem alten Haus die Elektrik kontrollieren soll. Und er stellt fest: Alle Wände, Decken und Böden sind mit Lichtschaltern gepflastert. Wir müssen herausfinden, wie all diese Schalter mit Licht, Heizung und den Geräten in den Zimmern verbunden sind.

ZEIT ONLINE: Und was tun die genetischen Schalter in unserem Körper?

Birney: Nehmen Sie Zellen der Haarwurzel. Die aktivieren Gene, die für die farbigen Karotine zuständig sind. Leberzellen bilden dagegen zum Beispiel ein Enzym, das Alkohol abbaut...

ZEIT ONLINE: ... hoffentlich.

Der Datensatz des Lebens ist online, doch was bedeutet das? © Eureka

Birney: Ja. Wir haben immer gewusst, dass die Unterschiede zwischen Zellen verschiedener Organe und Gewebe durch die Stellung der genetischen Schalter bestimmt werden. Was wir nicht ahnten: Das Genom ist voll von ihnen, wir haben vier Millionen Schalter entdeckt, an denen Gene gesteuert werden. Man nennt sie Transkriptionsfaktor-Bindungsstellen – Kontaktpunkte zwischen DNA und Steuerproteinen.

ZEIT ONLINE: Und wie viele Zellarten haben sie angesehen?

Birney: Untersucht haben wir gut 100 dieser Steuerproteine in 147 Zellarten des Menschen, wir denken aber, das es etwa 2.000 dieser regulierenden Proteine und etwa 1.000 Zelltypen beim Menschen gibt.

"Man muss nicht alles verstehen, um Fortschritte für die Medizin zu erreichen"

ZEIT ONLINE: Als Fazit – wir kannten bislang über 20.000 Gene für Proteine. Nun fügen Sie Millionen von Schaltstellen hinzu, die in vielfältigen Kombinationen die Biologie einer Zelle steuern. All das kann auch noch von Mensch zu Mensch unterschiedlich sein. Und da wollen Sie uns glauben machen, der Mensch werde das irgendwann verstehen?

Birney: Wir werden das ganze 21. Jahrhundert brauchen. Die gute Nachricht ist: Man muss nicht alles verstanden haben, um Fortschritte für die Medizin zu erreichen. Zum Beispiel stecken viele Schalter in Stellen im Erbgut, die mit den großen Volkskrankheiten assoziiert sind. Viele dieser Leiden – Diabetes, Darmentzündungen und ähnliche Erkrankungen werden wohl durch Fehler in den Schaltern verursacht. Bei 400 Krankheiten vermuten wir solche Schaltereffekte.

ZEIT ONLINE: Bei vielen hochgradig genetisch bedingten Krankheiten – etwa Schizophrenie oder Autismus – bleibt ein Teil der Fälle stets unerklärt, weil man in den Eiweiß-kodierenden Genen keinen Fehler findet, der die Krankheit auslöst. Könnten Schalterdefekte die Ursache sein?

Birney: In manchen Fälle wird das so sein. Es gibt  bekannte Beispiele: Polydaktylie, wo betroffene Menschen sechs Finger haben, entsteht durch Mutationen in den Regulationsstellen für das Gen namens Sonic hedgehog , manche sind Millionen Basen von diesem Gen entfernt. Das dürfte auch bei Schizophrenie oder Autismus vorkommen. Ein Defekt im Schalter kann so fatal sein wie ein Defekt im Gen selbst.

ZEIT ONLINE: Das Encode-Projekt ist unglaublich komplex. Wie leitet man die Zusammenarbeit von 442 Forschern, in sechs Ländern, auf drei Kontinenten? Unter denen gibt es doch sicherlich mindestens einige große Egos?

Birney: Allerdings. Wissenschaftler sind Menschen. Encode ist ein riesiges Forschungskonsortium, dass von acht Hauptlaboren aus gesteuert wird. Die sind aber wiederum als Konsortium von Einzellabors organisiert. 26 Forschungsleiter koordinieren jeweils ein bestimmtes Gebiet. Es gibt da immer Leute mit starken Meinungen. Die braucht man aber auch – es ist ja nicht immer offensichtlich, wie man wissenschaftliche Fragen am besten angeht. Da fühlt man sich mittendrin schon mal sehr müde, aber am Ende bringt es eine Menge.

ZEIT ONLINE: Gab es keine Streits aus rein persönlichen Gründen – Eifersüchteleien, Eitelkeit?

Birney: Na, also bei Forschern gibt es keine ganz klare Grenze zwischen Auseinandersetzungen aus rein persönlichen oder wissenschaftlichen Gründen. Es gab zwar keine Prügeleien, auch nicht im übertragenen Sinn. Aber es gab schon Kollegen, die nicht besonders gut miteinander auskamen, und wenn die dann etwas wissenschaftlich ausdiskutieren sollen, ist das nicht ganz einfach.

ZEIT ONLINE: Und nun – was kommt als nächstes?

Birney: Encode wird weitere fünf Jahre gefördert. Aber ich schwöre Ihnen: In der nächsten Phase des Projekts werde ich nicht wieder die Flöhe hüten. Ich habe genug.