Neuer Review Artikel in Nature Reviews Genetics: Entstehung und Evolution proteinkodierender de novo-Gene

Ein neuer Übersichtsartikel von Erich Bornberg-Bauer und Lars A. Eicholt fasst den aktuellen Kenntnisstand zu proteinkodierenden de novo-Genen zusammen — also Genen, die aus zuvor nicht-kodierender DNA hervorgehen. Lange galten solche Genneuentstehungen als selten oder unwahrscheinlich; inzwischen ist die Forschung dazu ein rasch wachsendes Feld, angetrieben durch immer umfangreichere Genomdaten, verbesserte komparative Genomik sowie neue funktionelle und strukturelle Methoden. Gleichzeitig bleiben zentrale Fragen umstritten: Schätzungen dazu, wie häufig de novo-Gene entstehen und wie lange sie bestehen bleiben, unterscheiden sich zwischen Studien, und ihre Eigenschaften können klassische Erwartungen darüber herausfordern, wie neue Gene und Proteine entstehen.

Der Review Artikel beschreibt, wie de novo-Gene identifiziert werden (u. a. mittels phylogenetischer und synteniebasierter Strategien), welche genomischen und regulatorischen Merkmale ihre Entstehung begünstigen und wie Populationsprozesse aus Gewinn und Verlust ihr Schicksal prägen. Zudem fasst er zusammen, was über Länge, intrinsische Unordnung, strukturelle Eigenschaften und zelluläre Funktionen der von de novo-Genen kodierten Proteine bekannt ist, und stellt dabei sowohl experimentelle Befunde als auch methodische Fortschritte heraus (einschließlich moderner Strukturvorhersage und großskaliger Screening-Ansätze). Abschließend werden offene Fragen und Perspektiven für zukünftige Forschung skizziert — mit dem Ziel, unterschiedliche Sichtweisen besser zusammenzuführen und zu klären, wann, wie und warum neu entstandene kodierende Sequenzen in biologische Systeme über evolutionäre Zeiträume integriert werden.

 

Förderung

E.B.-B. dankt für die Förderung im Rahmen dieses Reviews durch HFSP (Human Frontiers of Science Programme, RGP0006/2013 und RGP004/2023); DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft: BO-2544/20-1; 503272152, BO-2544-22/1; 503348080, BO-2544-12/1; 298390451); VolkswagenStiftung (98181); University of Münster Topical Programme; Alexander von Humboldt-Stiftung (3.3-1213745-Fra-HFST-P). Teile der Arbeit wurden während eines Aufenthalts am Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) im Rahmen des Theoretical Sciences Visiting Program (TSVP) durchgeführt. L.A.E. wurde durch ein EMBO Scientific Exchange Grant (10944) gefördert.

 

Originalpublikation

Bornberg-Bauer, E., Eicholt, L.A. Emergence and evolution of protein-coding de novo genes. Nat Rev Genet (2026). DOI: 10.1038/s41576-025-00929-9

 

Weitere Informationen

Read-Only-Link: rdcu.be/e09SM

Volltext: nature.com/articles/s41576-025-00929-9

Bornberg Lab am Institut für Evolution und Biodiversität: bornberglab.org