Horizontaler Gentransfer
Horizontalen Gentransfer kennt man normalerweise von Bakterien. Bakterien können von Extern genetische Informationen aufnehmen, entweder direkt von Bakterien der gleichen Art
oder einfach aus der Umwelt, wenn irgendwo ein Plasmid “herumliegt”. Teils als “Nahrung” teils als neue “App”.
Auf diese Art können Bakterien neue Gene und so auch neue Eigenschaften/Fähigkeiten wie Antibiotikaresistenzen erwerben, die an die Nachkommen vererbt werden.
Horizontaler Gentransfer zwischen den Zellen eines eukaryotischen Organismus
Bisher dachte man, dass horizontaler Gentransfer nur bei Prokaryoten oder Einzellern vorkommt. Mit Einzellern meine ich z. Bsp. Hefen. Hefen haben bereits einen Zellkern, können ihr Erbgut aber auch durch horizontalen Gentransfer bereichern. Es gibt nun einen wissenschaftlichen Artikel, der zeigt, dass das es etwas wie einen horizontalen Gentransfer auch zwischen den Zellen innerhalb eines Organismus gibt.
Maurais, E. G., Mazzagatti, A., Lin, Y., Narozna, M., Hu, Q., Dahiya, R., Santiago-Ferrer, D., Herlihy, C. P., Krebs, M., Pateraki, N., Parcharidou, E., Papathanasiou, S., Beliveau, B. J., Gorbsky, G. J., Cortés-Ciriano, I., & Ly, P. (2026). Genome instability triggers intercellular DNA transfer between human cells. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.041
Das Genom von Säugetieren ist innerhalb der Grenzen des Interphase-Zellkerns geschützt.
Kurzer Ausflug in den Zellzyklus, wie man ihn in der Schule auswendig lernen muss.
“Die Mehrheit der Zellen befindet sich in der Interphase. Diese wird auch als G-Phase bezeichnet und setzt sich aus G1-, G2-, S- und G0-Phase zusammen”
Die meiste Zeit befindet sich eine noch teilungsfähige, somatische Zelle in der Interphase. Also der Phase zwischen (zwischen lat. inter) eine Zellteilung (Mitose). In der Interphase macht die Zelle vor allem Stoffwechsel.
Die Interphase besteht aus drei Unterphasen: G1, S und G2. G0 ist ein Sonderzustand von Zellen, die sich nicht mehr Teilen (Herzzellen, Gefäßzellen, Lungenzellen, Muskelzellen)
G1 (Gap 1): Die Zelle wächst und produziert alles in größeren Mengen nach, was sie zu einer Teilung braucht, weil sie die hälfte ihrer Produktion an bei der Teilung abgeben muss.
S (Synthese): Das genetische Material wird kopiert/ verdoppelt, weil die Zelle die Hälfte ihres Erbgutes an den neuen Zellkern der Tochterzelle abgeben muss.
G2 (Gap 2): Die Zelle wächst weiter, kontrolliert die Produzierten Materialien, welche sie an die Tochterzelle übergeben muss und baut die Logistik für die Teilung (Spindelapparat).
Nachdem diese Arbeiten abgeschlossen sind, löst sich der Zellkern zwangsweise auf, weil die Hälfte der Chromosomen an die Tochterzelle abgegeben wird, das geht nur, wenn die Chromosomen aus dem Zellkern raus bekommt.
Genomische Instabilität kann jedoch dazu führen, dass sich nukleäre DNA in Form von Mikrokernen oder fragmentierten Chromosomen ins Zytoplasma verlagert.
Oder wenn sich die Zelle teilt. Hier ist aber wichtig, dass es auch in der Interphase zu genomischer Instabilität kommen kann, die dazu führt, dass DNA freigesetzt wird. Das Problem betrifft also auch Zellen der G0 Phase.
Das ist auch wichtig, weil die Adenoviren offiziell nicht integrieren sollen und als Episom vorliegen sollen.
Episomen sind meist ringförmige DNA-Moleküle (ein extrachromosomales Element), das die besondere Fähigkeit besitzt, sich sowohl unabhängig im Zellplasma zu replizieren als auch stabil in das Hauptchromosom des Wirts zu integrieren.
Auch die modRNA von BNT162B2 bzw. deren verkürzte Varianten, liegt laut EPAR im Zytoplasma vor.
RNA bzw. modRNA wurde in dieser CELL Publikation nicht getestet. Ich vermute, wenn DNA übertragen werden kann, wird auch modRNA übertragen. Das müsste man jedoch separat im Experiment prüfen.
Abgesehen von der Aktivierung zellautonomer Signalwege ist bislang unklar, ob solche zytoplasmatische DNA nicht-zellautonome Auswirkungen auf benachbarte Zellen haben kann. Hier zeigen wir, dass zytoplasmatische DNA einen interzellulären Transfer durch kontaktabhängige, auf dem Zytoskelett basierende Nanoröhrenstrukturen durchläuft, die benachbarte menschliche Zellen verbinden. Verschiedene Ursachen für genomische Instabilität – darunter die Exposition gegenüber Mitosefadengiften, ionisierender Strahlung und Cas9-induzierten Chromosomenbrüchen – fördern den Nanoröhren-vermittelten DNA-Transfer sowohl in Krebszellen als auch in nicht-krebsartigen Zellen. Übertragene DNA-Fragmente werden als funktionelle extrachromosomale genetische Elemente im Genom des Empfängerwirts stabil vererbt und verleihen der Empfängerzelle dadurch vererbbare phänotypische Merkmale. Unsere Ergebnisse decken einen Mechanismus auf, der dem horizontalen Gentransfer ähnelt und durch den direkter Zell-Zell-Kontakt genomische Instabilität verbreiten und Säugetiergenome umgestalten kann.
Dem ist eigentlich nichts mehr hinzuzufügen. Die DNA und damit möglicherweise Episomen und modRNA wird von Zelle zu Zelle weitergegeben und kann so auch zunächst nicht transfizierte Zellen “befallen” und derartig dauerhaft verändern, dass diese Zellen die neu erworbene Eigenschaft in Form der modRNA an ihre Tochterzellen vererben.
Das müsste man nun experimentell, analog zu der hier besprochenen wissenschaftlichen Arbeit, überprüfen.
Die Wissenschaftler haben einen solchen DNA-Transfer im Mikroskop beobachtet und die Erbgutschnippselchen über die Zeit fotografiert, um zu schauen, wie lange die Übergabe an die Tochterzelle dauert.
Neben der tatsächlichen Stabilität und der Transfektionsrate der diversen COVID Geninjektionen hätte man das in der Vorklinik prüfen müssen, hätte man gewusst, dass es so etwas überhaupt gibt.
Unverhofft kommt oft.
Inwieweit sich die modRNA Produkte oder Adenovirenepisome im Organismus über die Zeit weiter verbreiten, müsste man nun (pathologisch) prüfen.
Der Cell Artikel ist frei verfügbar und hat auch viele schöne Videos, wo man das Phänomen bestaunen kann.
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Horizontaler Gentransfer – Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Horizontaler_Gentransfer
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Zellzyklus – DocCheck Flexikon https://flexikon.doccheck.com/de/Zellzyklus
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