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Eine faszinierende Frage in der Biologie ist: wie kann ein Haufen von biochemischen Molekülen, die sich nur so verhalten wie physikalisch-chemische Regeln vorschreiben, etwas so komplexes, kreatives, (manchmal) intelligentes, wie einen Menschen ergeben? Diese Frage wird hier nicht beantwortet, und auch nicht wie Krebs geheilt wird, aber ich erkläre unsere neuste Publikation. Darin beschreiben wir, wie menschliche Zellen Signale von außen unterscheiden können. Konkret geht es um den MAP-Signalweg, und genauer darum, wie die Zelle unterscheidet zwischen einem kurzen und einem langen Signalimpuls. Der MAP-Signalweg ist in der Krebsforschung wichtig, da er in vielen Tumoren übermäßig aktiv ist, und damit Zellwachstum fördert. In unserer Publikation, An immediate–late gene expression module decodes ERK signal duration, beschreiben wir, wie die Stabilität von RNA-Molekülen wichtig ist für die Signal-Dekodierung. Dies gehört ebenfalls zum Forschungsfeld der post-transkriptionellen Gen-Regulierung, die ich hier schon eingeführt habe. Die Publikation ist ein Zwischenschritt in einer längerfristig angelegten Zusammenarbeit zwischen Forschungsgruppen am Max-Delbrück-Centrum under Charité im Rahmen des Berliner Instituts für Gesundheitsforschung / Berlin Institute of Health.

Als Modell für die Experimente verwenden wir Zellen, in denen wir einen Faktor für den MAP-Signalweg anschalten können. Dieser Faktor, das RAF-Protein, aktiviert den Signalweg. Durch Zugabe eines Stoffes, U0126, kann der Signalweg wieder ausgeschaltet werden. Bekannt ist, dass ein kurzes Signal dazu führt, dass sich Zellen teilen. Dagegen führt ein langes Signal zum Tod der Zelle, oder zu Differenzierung in einen anderen Zelltyp. Wenn der Signalweg angeschaltet wird, führt das (über Zwischenstationen) zu Transkription bestimmter Gene, die dann entsprechend die Zelle verändern. Wie kann die Zelle nun zwischen „kurzen“ (1-2 Stunden) und „langen“ (länger als 4 Stunden) Signalimpulsen unterscheiden? Wie oben beschrieben: ein Mensch würde einfach eine Stoppuhr nehmen, eine Zelle muss das mit den biophysikalischen Eigenschaften ihrer Moleküle erledigen.

In unserer Publikation zeigen wir, dass die Stabilität einer Klasse von RNA-Molekülen den Unterschied zwischen „kurz“ und „lang“ feststellen kann. Viele Gene, die nach Aktivieren des Signalweges transkribiert werden, produzieren instabile RNAs. In einer Computersimulation zeigen wir, dass sie auf kurze und lange Impulse ähnlich reagieren. Wenn aber die produzierte RNA sehr stabil ist, dann akkumuliert sie bei langen Impulsen. Bei kurzen Impulsen hingegen nützt das nichts, weil die RNAs nur für eine kurze Zeit produziert werden, können es bei weitem nicht so viele werden. In der Simulation haben wir gesehen, dass durch diese relativ höhere Akkumulation stabile RNAs zwischen einem kurzen und einem langen Signalimpuls unterscheiden können.

Experimentell konnten wir diese Theorie dann bestätigen, indem wir die Stabilität der RNA-Moleküle von ungefähr zehntausend Genen gemessen haben (insgesamt gibt es in menschlichen Zellen ungefähr zwanzigtausend bis dreißigtausend Gene, viele davon sind aber nicht oder nur sehr wenig aktiv). Mit diesen Daten haben wir die mit der Computersimulation gefundene These bestätigt, nämlich dass es eine Klasse von Genen gibt („immediate late genes“, ILG), die wie „immediate early genes“ sofort inaktiviert werden, deren RNAs aber auf Grund der hohen Stabilität über die Zeit akkumulieren und damit den Unterschied zwischen einem kurzen und einem langen Impuls decodieren können. Viele dieser ILG-Gene befördern den Zelltod, was den oben beschriebenen Effekt erklärt, dass lange Signalimpulse eben den Zelltod herbeiführen.

 

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Über unseren neusten Artikel: Detecting actively translated open reading frames in ribosome profiling data gibt es einen so guten Artikel von Josef Zens, Kommunikationschef des MDC, dass ich gar nichts mehr schreiben muss: https://insights.mdc-berlin.de/de/2015/12/dem-ribosom-bei-der-arbeit-zuschauen/

Wenn ich gefragt werde, was wir den ganzen Tag so treiben im Labor, antworte ich manchmal „wir forschen an post-transkriptioneller Genregulation“. Das klingt so schneidig, dass dem Gegenüber erstmal die Luft wegbleibt, und er oder sie vor Ehrfurcht und Bewunderung erstarrt. Ziel erreicht, und ich nutze den Moment, um mich aus dem Staub zu machen, bevor ich mich erklären muss.

Neugierig geworden? Gut! Ausgangspunkt dieses Beitrages ist das „Zentrale Dogma der Molekularbiologie“, das das Verhältnis zwischen drei wichtigen biologischen Molekülarten beschreibt: die DNA (Erbgut, vor allem dauerhafter Informationsspeicher), die RNA (u.a. temporärer Informationsspeicher) und die an Hand der Information aus der RNA produzierten Proteine (Eiweiße, übernehmen biologische Funktionen wie bspw. Umwandlung von Nahrung in Energie für den Körper). Ursprünglich ging es beim „Dogma“ um Informationsfluss, wie hier (Abschnitte 4 bis 7) gut beschrieben, hat es sich aber zu einer Begründung für einen reduktionistischen Ansatz in der molekularbiologischen Forschung gewandelt. Kurz zusammengefasst: Information, bspw. was eine Zelle zu tun hat in einer bestimmten Situation, fließt nur „hinauf“, d.h. von DNA in Richtung RNA und Protein, und weiter zu Zelle und Gewebe. Wie sich aber in den letzten Jahren mehr und mehr gezeigt hat, und darum geht es grundsätzlich ebenfalls in unserer Publikation, sind solche linearen Vorstellungen nicht korrekt. Vielmehr bewegt sich biologische Information in extrem komplexen Netzwerken, von denen jetzt noch nicht gesagt werden kann, inwieweit sie überhaupt erfassbar sind.

Nun aber zu den konkreten Resultaten in der neusten Studie meines Labors am MDC Berlin, „RC3H1 post-transcriptionally regulates A20 mRNA and modulates the activity of the IKK/NF-κB pathway“. Es geht um das Protein Roquin (auch RC3H1 genannt), das einige Tausend verschiedene RNA-Moleküle binden kann. Zur Orientierung: in menschlichen Zellen gibt es gut 20’000 verschiedene Gene und eine ähnliche Anzahl verschiedener RNAs. Von den einzelnen RNA-Molekülen gibt es zwischen eines (oder gar keines) und einigen Tausend pro Zelle, je nachdem wieviel davon gebraucht wird. RNA-Moleküle, die die Information etwa für ständig gebrauchte Stoffwechsel-Proteine enthalten, sind viel häufiger als solche, die nur kurzzeitig für bestimmte Situationen gebraucht werden. Roquin bindet RNAs der zweiten Art, spezifisch solche, die als Antwort auf DNA-Schäden und auf TNFα gebildet werden. Während DNA-Schäden bspw. durch UV-Strahlen entstehen, und oft den Anfang von Krebserkrankungen bilden, ist TNFα insbesondere an Entzündungen beteiligt. Die Experimente haben gezeigt, dass Roquin von den vier möglichen „Buchstaben“ der RNA (A, C, G, U/T) insbesondere an U bindet, bspw. an die Sequenzen UUUAUUU oder UUUUUAA. Die Bindung von Roquin an RNA führt zu derem schnellen Abbau.

Warum ist das wichtig? Wenn die DNA einer Zelle beschädigt ist oder eine Entzündung stattfindet, führt dies zu einem „Alarmzustand“: die Zellteilung wird gestoppt, Reparaturmechanismen in Gang gesetzt. Konkret bedeutet dies u.a. die Produktion neuer RNAs und der daraus entstehenden Proteine. Einerseits muss nun das Ausmaß dieses „Alarmzustandes“ reguliert werden, andererseits die Zelle anschließend wieder in den „Normalzustand“ zurückgeführt werden. Roquin übernimmt nun genau diese Aufgabe, in dem es solche „Alarm-RNAs“ abbaut.

Eine der RNAs, die von Roquin gebunden werden, codiert das Protein A20. Dieses Protein hemmt den NF-kB-Signalweg, der u.a. von TNFα aktiviert wird. Indem Roquin die RNA von A20 abbaut, gibt es weniger A20-Protein, und damit ist der NF-kB-Signalweg stärker aktiv. Wichtig ist das, wie kürzlich gezeigt wurde, bei rheumatoider Arthritis: Mäuse ohne A20 entwickelten eine ähnliche Form von Arthritis. Wenn A20 also stabilisiert wird, könnte das in gewissen Fällen durchaus eine positive Auswirkung auf Entzündungskrankheiten haben. Unsere Arbeit gibt einen ersten Hinweis wie das gehen könnte: Wenn die Bindungsstelle von Roquin an die A20-RNA blockiert wird, gibt es etwas mehr A20, und das könnte zur Linderung der Arthritis beitragen. Mit dieser Arbeit haben wir einen kleinen Ausschnitt aus den komplexen biologische Netzwerke untersucht, und vielleicht auch einen Hinweis gefunden, wie bestimmte Krankheiten entstehen und möglicherweise sogar behandelt werden können.

 

 

Am 14. Juni wird es in der Schweiz einen Volksentscheid über die Präimplantationsdiagnostik (PID) geben. Bei der PID werden durch künstliche Befruchtung erzeugte Embryonen vor dem Einsetzen in die Gebärmutter auf genetische Schäden untersucht. Wenige Tage nach der Befruchtung, wenn der Embryo aus ungefähr acht bis zwanzig Zellen besteht, werden eine bis zwei Zellen entnommen und analysiert. In vielen Ländern ist die PID schon erlaubt (in Deutschland seit Februar 2014), nun wird auch in der Schweiz über eine entsprechende Gesetzesvorlage abgestimmt. Eine Ablehnung erscheint eher unwahrscheinlich, die Regelung ist eher restriktiv ausgefallen. Trotzdem bietet die Abstimmung eine gute Gelegenheit, nachzuverfolgen wie die ursprünglich ablehnende Haltung zur PID nun umgeschlagen ist. In der Schweiz wurde 1991 und 1998 anlässlich von Volksinitiativen, die ein Verbot der In-Vitro-Befruchtung forderten, über das Thema debattiert. Der Verfassungsartikel 119, dessen Änderung am 14. Juni zur Abstimmung steht, wurde 1992 eingeführt, das geltende PID-Verbot im Fortpflanungsmedizingesetz Art. 5 stammt von 1999 – beide Male auch als Reaktion  auf zwei restriktive Volksinitiativen*. In Deutschland forderte die Enquete-Kommission „Recht und Ethik der modernen Medizin“ des deutschen Bundestages 2002 ein Verbot der PID.

Ein vergleichsweise moderater Redebeitrag von 1991 – gerne wurde von striken IVF-Gegnern u.a. der Homunculus beschwört – kam von CVP-Nationalrat Rolf Seiler:

„Im Grunde genommen geht es gar nicht mehr um die Machbarkeit der Dinge, sondem um die Vertretbarkeit von dem, was gemacht wird oder gemacht werden soll oder gemacht werden darf. Es ist also kein ökonomisches oder technisches, sondem vor allem ein ethisches Problem. Hans Jonas hat einmal geschrieben: «Mit der aufkommenden biogenetischen Kunst wird ein ethisches Neuland betreten, für dessen nie zuvor gestellte Frage wir noch gänzlich unvorbereitet sind.» Die Aufgabe des Gesetzgebers, Leitplanken zu setzen, wird damit zu einer Gratwanderung zwischen der persönlichen Freiheit und der Verrechtlichung ethischer Grundprinzipien. (…) Als Grundsatz könnte etwa dienen: Alles, was dem Leben dient, soll nicht behindert, sondem gefördert werden; was jedoch das Leben gefährdet, dem muss Einhalt geboten werden. Erschwerend kommt jedoch hinzu, dass der Gesetzgeber einmal mehr mit heraushängender Zunge einer rasanten technologischen Entwicklung hinterherrennt. (…) Trotz unseren Bedenken und Vorbehalten aus ethischen Gründen treten wir nicht für ein Verbot sämtlicher Fortpflanzungstechnologien ein.“

Sieben Jahre später, im Jahr 1998, beschloss das Schweizer Parlament nach langer Debatte** ein Verbot der Präimplantationsdiagnostik, unter anderem mit folgenden Argumenten:

„Immerhin sei nochmals in Erinnerung gerufen, dass die Langzeitfolgen der Präimplantationsdiagnostik für den untersuchten Embryo nicht bekannt sind. Das Ablösen einer Zelle vom einzelnen Embryo stellt jedenfalls ein gewisses Risiko dar. Im Extremfall kann er am Eingriff zugrunde gehen. Schliesslich besteht die Möglichkeit, dass ein genetischer Defekt nur in den untersuchten Zellen vorliegt. Solche Mutationen können damit Anlass zu schwerwiegenden Fehldiagnosen sein.“

„Entscheiden wir uns für die Präimplantationsdiagnostik, tun wir einen ersten Schritt in Richtung Unterscheidung zwischen guten Embryonen und schlechten Embryonen.“

„Ohne Verbot der Präimplantationsdiagnostik wird die Schleuse für Kinder nach Mass geöffnet, oder – anders gesagt – die Präimplantationsdiagnostik ist ein Einfallstor für eugenische Überlegungen. (…) Die Präimplantationsdiagnostik geht aber ganz klar einen Schritt weiter, denn sie führt, falls eine Krankheit beim Embryo nachweisbar ist, unweigerlich zur Vernichtung potentiellen Lebens – nicht die betroffene Frau, die in diesem Fall noch kaum eine Beziehung zum Embryo hat, entscheidet. Der Entscheid wird an die Medizin, an die Wissenschaft delegiert. Wenn die Präimplantationsdiagnostik zum Standardverfahren wird, wird die Hemmschwelle immer kleiner werden, Embryonen in vitro nach beliebigen Kriterien zu untersuchen. Die Grenze zwischen erlaubter Prävention und unerwünschter Selektion wird fliessend. Da Therapiemöglichkeiten fehlen, wenn eine schwere Krankheit am Embryo festgestellt wird, wird es immer bei einer Selektion bleiben.

Befürchtungen vor Selektion und Eugenik, Unklarheit betreffend Langzeitfolgen – die Hauptargumente gelten eigentlich immer noch, wiegen aber 17 Jahre offenbar nicht mehr so schwer. Parteien, die damals strikt gegen die PID waren, wie die Grünen oder die Christdemokraten, sind heute dafür. Ähnlich wie im Schweizer Parlament 1998 klingt es im Deutschen Bundestag 2002 – damals traf noch zu was der Schweizer Bundesrat Koller 1998 gesagt hat:

„Über das Wochenende hatte ich Besuch aus dem Ausland und besprach die [PID] auch mit dem österreichischen Justizminister. Er sagte mir, in Österreich und Deutschland sei die Frage wegen der nationalsozialistischen Vergangenheit vorentschieden gewesen: In diesen beiden Ländern habe man das Problem schlicht nicht aufwerfen können, weil sonst sofort die Frage des unwerten Lebens wieder im Raum gestanden wäre. Deshalb habe man in beiden Ländern die Präimplantationsdiagnostik ohne allzu grosse Diskussion verworfen.“ 

Im Bericht der Enquete-Kommission „Recht und Ethik der modernen Medizin“ des deutschen Bundestages von 2002 lehnte nicht unerwartet eine Mehrheit die PID ab, insbesondere wird auch ausgeführt, warum ein Schwangerschaftsabbruch damit nicht vergleichbar sei. Die Argumente gleichen  den oben aufgeführten Zitaten. Insbesondere wird auf die Schutzwürdigkeit des Embryos verwiesen und die Gefahr, dass jenseits der Diagnose schwerer Krankheiten allen möglichen Anwendungen wie bspw. Geschlechtsselektion der Weg geebnet wird. Wie aber voraussichtlich auch in der Schweiz auch hat in Deutschland ein Umdenken stattgefunden und die PID wurde kürzlich zugelassen.

Was zeigt nun diese Entwicklung? Die biomedizinische Forschung und die Anwendungsmöglichkeiten entwickeln sich rasant. Einiges, was früher Science Fiction war, ist schon Realität oder könnte es werden. Kürzlich wurde etwa der Versuch eines gezielten Eingriffes in das Erbgut eines Embryos publiziert. Ja, die PID-Regelung und die Argumente dafür in der Schweiz klingen vernünftig, und es gibt m. E. keinen Grund die Vorlage abzulehnen. Es gilt aber nach wie vor und immer wieder dass der Gesetzgeber mit heraushängender Zunge einer rasanten technologischen Entwicklung hinterherrennt.“ Was heute politisch undenkbar ist, könnte in einigen Jahren gängige Praxis werden – wenn man sich nicht endlich auf die Debatte einlässt und eine Festlegung wagt, was in näherer Zukunft noch legal sein soll und was nicht. Ansonsten wird weiterhin die Technologie einen Status Quo bestimmen, den Politik, Ethik und Recht dann nachträglich zu akzeptieren haben. Und wollen wir wirklich der Wissenschaft soviel Macht und Verantwortung zumuten?

 

* Volksinitiativen „Gegen Missbräuche der Fortpflanzungs- und Gentechnologie beim Menschen“ 1991 und „zum Schutz des Menschen vor Manipulationen in der Fortpflanzungstechnologie“ 1998

**Quellen für die Zitate:
http://www.parlament.ch/ab/frameset/d/n/4514/173968/d_n_4514_173968_174164.htm
http://www.parlament.ch/ab/frameset/d/n/4514/174223/d_n_4514_174223_174252.htm
http://www.parlament.ch/ab/frameset/d/n/4514/174223/d_n_4514_174223_174224.htm
http://www.parlament.ch/ab/frameset/d/n/4514/174478/d_n_4514_174478_174521.htm
http://www.parlament.ch/ab/frameset/d/s/4515/180904/d_s_4515_180904_180909.htm
Sämtliche Links auch unter http://www.parlament.ch/d/suche/seiten/resultate.aspx?collection=AB&gesch_nr=19960058&sort=BDATE&way=desc

Eines der heißesten Themen in der Molekularbiologie zur Zeit sind ringförmige RNA-Moleküle bzw. circRNAs (für „circular RNAs“). Mittlerweile erscheinen wöchentlich neue Artikel dazu, kürzlich war ich Mitautor einer neuen Studie des Labors des Direktors des Berliner Institut für molekulare Systembiologie, einem führenden Experten für circRNAs: Analysis of Intron Sequences Reveals Hallmarks of Circular RNA Biogenesis in Animals.

Wie enstehen die circRNAs und was ist besonders daran? Grundsätzlich wird Boten-RNA (mRNA) als temporärer Informationsspeicher von Genen auf der DNA abgelesen. Die Gesamtheit aller Gene bildet das Erbgut. In allen komplexeren Lebewesen (also ungefähr Hefe aufwärts) wird mRNA in einem ersten Schritt vom gesamten Gen abgelesen, und in einem zweiten Schritt werden die für die fertige mRNA nicht benötigten Teile, die Introne, herausgeschnitten:

Gene structure de.svg

Gene structure von Gene_structure.svg: Daycd, traced by Stannered derivative work: Furfur – Diese Datei wurde von diesem Werk abgeleitet: Gene_structure.svg . Lizenziert unter CC BY-SA 3.0

Üblicherweise, bzw. davon ging man bis vor kurzem aus, werden die Exone also linear zusammengesetzt. Nun scheint es aber öfters zu geschehen, dass ein Ende eines Exons mit dem anderen Ende desselben Exons verbunden wird, sodass eine ringförmige RNA entsteht. Seit Beginn der 1990er gab es gelegentlich Publikationen die auf circRNAs eingingen, wirklich an Fahrt aufgenommen hat das Thema erst Anfang 2013. Biologische Funktionen für circRNAs sind noch kaum bekannt, aktuelle Studien gehen vor allem auf deren Entstehung und Eigenschaften ein. In unserem Artikel beschreiben wir zwei Beobachtungen.

Erstens werden die Nukleotidsequenzen in den Intronen beschrieben, die die Wahrscheinlichkeit einer Zirkularisierung des dazwischen liegenden Exons erhöhen. Auf Grund der Kenntnis dieser Sequenzen können neue, bisher unbekannte circRNAs vorhergesagt werden (einige Tausend, bei insgesamt ungefähr 25000 menschlichen Genen), 21 wurden experimentell getestet, wovon wiederum ungefähr drei Viertel nachgewiesen werden konnten. Es ist also davon auszugehen dass – bisher unbeachtet – sich Tausende solcher circRNAs in unseren Zellen herumtreiben. Zweitens haben wir gezeigt, dass ein bestimmtes Enzym, das die RNA-Sequenz verändern kann, die Entstehung der circRNAs zu einem gewissen Grade hemmt. Das kann daran liegen, dass das Enzym die für die Zirkularisierung notwendige Interaktion zwischen zwei Intronen (siehe hier das mittlere Bild) stört – entweder direkt, oder durch die Veränderung der RNA-Sequenz.

Soweit kurz zusammengefasst die Resultate dieser Studie. Darüber hinaus wirft das Thema der zirkulären RNAs eine wissenschaftstheoretisch interessante Frage auf. Das Bild oben ist eine Darstellung von Genen mit Intronen und Exonen, wie man sie seit Jahrzehnten in Lehrbüchern und Publikationen sieht. Klar, übersichtlich – und falsch. Denn biologische Moleküle sind nicht rechteckig, sondern höchst flexibel und vor allem in ständiger schneller Bewegung. Die Darstellung oben lässt es dagegen als selbstverständlich erscheinen, dass Exone linear zusammengesetzt werden, weil sie in der Zeichnung schon so angeordnet sind. Eine Zirkularisierung an sich ist aber nicht von der Struktur des Gens eingeschränkt, diese Darstellung kommt dem deutlich näher. Die Frage ist nun: hat die überall verbreitete Darstellung der Gene und Exone als gerade angeordnete Kästchen das Denken so eingeschränkt, dass circRNAs erst viel später entdeckt wurden als es technisch möglich gewesen wäre? Schlüssig beantworten lässt sich die Frage wohl nicht, sie zeigt aber auf, dass die Art und Weise, wie naturwissenschaftliche Erkenntnis dargestellt wird, den Fortgang der Forschung entscheidend mitbestimmen kann.

Kürzlich, beim Spielen mit den kleinen Jungs eines Freundes (mit Bagger und Lastwagen, natürlich) erwähnte der junge Vater eine Studie, die zeigt dass Rhesusaffen abhängig vom Geschlecht lieber Spielzeuge aus Plüsch oder solche mit Rädern (eben, Bagger und Lastwagen) in die Hand nehmen. Männliche Affen bevorzugten demnach letzteres deutlich. Ungefähr gleichzeitig postete jemand auf Facebook ein Interview mit einer Professorin für Geschlechterforschung. Sie äußert Kritik an eben solchen Studien, die einen biologischen Einfluss auf geschlechterspezifisches Verhalten zeigen – „Da müsste man genau schauen, wer diese Studie wie gemacht hat.“ Und, wie leider sehr häufig, wenn jemand aus der Genderforschung in den Medien kommt, gab es eine ganze Menge schrecklicher Kommentare. Unter anderem postete „L Trachsel“, dass naturwissenschaftliche Studien eben viel genauer seien (bzw. weniger Variabilität aufweisen) als soziologische. Nun denn, alles Gründe die Studie mit den Rhesusaffen genauer zu untersuchen – vor allem da solche Ergebnisse sehr oft in die Medien kommen (bspw. SPON oder taz) oder auch mal als Waffe verwendet werden dass Gender-Mainstreaming des Teufels sei.

Die Art und Weise wie die Affen genau untersucht wurden und die Daten aufgenommen wurden kann ich natürlich nicht beurteilen. Ich konzentriere mich daher auf die Messwerte an sich und ihre statistische Beurteilung. Die Seitenzahlen beziehen sich auf dieses Dokument: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2583786/pdf/nihms64461.pdf

  • Auffällig ist, und dies erschwert eine tiefergehende Beurteilung, ist dass die einzelnen Messwerte (wie oft die einzelnen Affen die verschiedenen Gegenstände in die Hand genommen haben) fehlen. Es werden nur die Mittelwerte und Standardabweichungen angegeben (Tabelle 3, Seite 15). Wegen der Eigenschaften der Messwerte (dazu später) ist dies meines Erachtens ein gravierendes Versäumnis und spricht gegen die Verlässlichkeit der Studie.
  • Es sind sehr wenige Affen (11 Männchen bzw. 23 Weibchen). Entsprechend wenig zuverlässig sind die Messresultate, insbesondere weil die Variabilität der Messwerte sehr groß ist: die Standardabweichung beträgt zwischen 5 und 10, bei Messwerten von 2 bis 8. Es ist also nicht so wie der NZZ-Kommentierer meint, dass naturwissenschaftliche Studien genauer sind – was auch nicht verwunderlich ist, schließlich misst man wie oft Affen ihnen unbekannte Gegenstände anfassen.
  • Die Messresultate sind nicht „normalverteilt“, sondern „schief“: „An examination of the distribution of the behavioral variables using the Kolmogorov-Smirnov test revealed positive skew due to a majority of animals showing relatively low frequencies and durations of behaviors with a few individuals showing very high rates of interaction. Focusing analyses on total frequencies and total durations of interaction rather than on individual behaviors reduced but did not eliminate skew.“ – was die AutorInnen also sehen ist dass einige wenige Affen sehr häufig die Gegenstände berühren, während die meisten Affen die Gegenstände kaum berühren. Vor allem weil die Anzahl Affen sowieso schon sehr tief ist, bedeutet dies, dass ein zufälliges Zustandkommen der Resultate noch wahrscheinlicher ist: das Resultat wird wesentlich von der Untergruppe Affen bestimmt, die überhaupt nennenswert oft mit den Gegenständen interagieren.
  • Indirekte Effekte (bspw. besteht eine Konkurrenz um die Spielzeuge, da nur je eines für 135 Affen zur Verfügung steht).

Zusammengefasst ist für mich die Wahrscheinlichkeit hoch, dass der hier publizierte Unterschied von männlichen Affen in Bezug auf Plüschspielzeug bzw. mit Rädern zufällig zu Stande gekommen ist. Insbesondere muss man sich auch bewusst sein, dass in der Wissenschaft fast überall nur positive Resultate veröffentlicht werden* – positiv im Sinne dass ein Unterschied messbar war. Wenn nun also 10 solcher Studien stattfinden, und 9 ergeben kein Unterschied, entsteht angesichts der Literatur aber doch den Eindruck dass ein Unterschied da ist, weil nur die eine Studie mit dem – u. U. zufälligen – positiven Resultat publiziert wurde. Eine weitere Betrachtung solcher Studien gibt es übrigens auch auf den ScienceBlogs.

Bedeutet dies nun dass es keine biologisch bedingten Unterschiede gibt im Verhalten der Geschlechter? Natürlich nicht – die unterschiedliche biologische Entwicklung kann sich durchaus im Nervensystem und damit im Verhalten und Denken niederschlagen (siehe bspw. hierhier oder hier für Übersichtsartikel). Aus Studien wie der hier untersuchten lässt sich aber wohl kaum eine Aussage treffen, welcher Art und wie wichtig die Unterschiede zwischen biologischen Geschlechtern sind.

 

*Ich hätte übrigens auch noch eine Menge negativer Resultate auf Halde…