Mit einem effizienten Verfahren, dem "Exom-Sequencing", haben Forscher die Ursache für das Miller-Syndrom entdeckt - eine Erbkrankheit bei der es zu Fehlbildungen kommt.

Das Miller-Syndrom ist eine seltene Erbkrankheit, Betroffene haben Fehlbildungen im Gesicht und an den Gliedmaßen. Die Ursache dafür war viele Jahre unbekannt - bis jetzt. Ein Team um Michael Bamshad von der University of Washington hat nun Mutationen in dem Gen DHODH als wahrscheinliche Ursache ermittelt. Die Gruppe berichtet im Journal "Nature Genetics" von ihren Resultaten.

Bamshad sequenzierte dafür alle Gene seiner Studienteilnehmer. Darunter fanden sich mehrere Betroffene, deren Eltern, gesunde Geschwister und eine Kontrollgruppe gesunder Menschen. Die Gene machen nur einen sehr kleinen Teil des gesamten Genoms aus - nur etwa ein Prozent. In welchen Abschnitten des langen Erbmoleküls sich diese Sequenzen finden, ist durch die bereits entzifferten menschlichen Genome weitgehend bekannt. Zudem wissen Genetiker recht genau, welche genetischen Bausteine jeweils am Anfang und am Ende eines Gens (einer Erbanlage) stehen.

Effizientes Verfahren

Daher lassen sich diese Bereiche im Labor mit allerlei Routinearbeiten gezielt vom Rest der DNA trennen. Damit muss auch nur noch ein kleiner Teil der 3,2 Milliarden chemischen Bausteine sequenziert werden. Mit Blick auf die Proteine codierenden Bereiche des Erbgutes sprechen Genetiker vom "Exom".

Die Exome der beteiligten Probanden wurden mit schnellen Automaten gelesen und am Computer miteinander verglichen. Theoretisch hätte man dieses Verfahren schon lange anwenden können, aber erst die drastisch beschleunigte Sequenzierungstechnik macht dies auch praktisch möglich. Dabei zeigten sich in einem DNA-Abschnitt gehäuft Fehler, betroffen war ein Gen namens Dihydroorotat-Dehydrogenase (DHODH). Das aus ihm hervorgehende Enzym ist in der Zelle an der Produktion von Pyrimidin beteiligt. Dieses ist ein Grundbestandteil der Nukleinsäuren, die genetische Information in der DNA codieren.

Warum Mutationen im DHODH-Gen aber zum Miller-Syndrom führen, wissen die Forscher allerdings noch nicht. Dennoch sei das Verfahren, nur das Exom einiger gesunder, einiger betroffener und einer kleinen Zahl von Kontrollpersonen zu sequenzieren, "kraftvoll, kostengünstig und effizient". Dieses Verfahren könnte sich zu einer Standard-Prozedur bei der Suche nach anderen Mutationen entwickeln. Die Identifikation des Gens fürs Miller-Syndrom sei die gelungene Premiere dafür.