Fehler im Erbgut stammen meist von fehlerhaften männlichen Keimzellen. Zur Aufdeckung der dahinterstehenden Mechanismen wurde nun die Förderung eines wichtigen Projekts verlängert.
Die weitaus meisten erblichen Genveränderungen entstehen beim Menschen in der männlichen Keimbahn. Es ist aber weitgehend unbekannt, weshalb es gerade die Spermien, aber nicht die Eizellen sind, die zu den meisten genetischen Veränderungen bei den Nachkommen führen. Mit jedem Lebensjahr kommen etwa zwei neue Mutationen hinzu. Das hat zur Folge, dass das Risiko bestimmter neurologischer Erkrankungen wie etwa Autismus mit dem Alter des Vaters bei der Zeugung steigt.
Der Genetiker Prof. Björn Schumacher hat es sich zum Ziel gesetzt, aufzuklären, warum gerade die männlichen Keimzellen für Genveränderungen verantwortlich sind. Die Förderung seines Forschungsprojekts wurde nun verlängert.
Das Projekt fußt auf Entdeckungen seines Forschungsteams, das die komplexen Prozesse der genetischen Vererbung untersucht. Dabei konzentrierte sich das Team bisher auf das biologische Modell des Fadenwurms, dessen Vererbungsmechanismen ähnlich funktionieren wie beim Menschen. So konnte Schumachers Team bereits zeigen, dass besonders reife Spermien Schäden im Erbgut nicht reparieren können. Erst nach der Befruchtung nimmt sich ein Reparatursystem der weiblichen Eizelle der Schäden an, repariert aber extrem ungenau. Es kommt dabei zu fehlerhaften Verbindungen der zuvor aufgetretenen Brüche in der väterlich geerbten DNA.
Diese Strukturvarianten im Genom sind also eine Kombination aus der fehlenden väterlichen und der fehlerhaften mütterlichen Reparatur. Interessanterweise stammen die gleichen Strukturvarianten im Genom auch beim Menschen vom Vater, nicht aber von der Mutter. Die Auswirkungen solcher Genomveränderungen können sich beim Fadenwurm über Generationen hinweg hinziehen. Beim Menschen sind die langfristigen Auswirkungen bislang noch wenig verstanden.
Das Forschungsprojekt wird sich künftig auf das Verständnis dieser fehlerhaften Reparatur der Schäden im väterlichen Genom konzentrieren. Vor allem soll untersucht werden, welche Faktoren die Reparatur beeinflussen, schließlich gibt es auch vollkommen fehlerfreie Reparatursysteme. Des Weiteren soll erarbeitet werden, welche Auswirkungen die väterlichen DNA-Schäden auf die Gesundheit der Nachkommen haben. Zudem wird der Einfluss des Alters des Vaters sowie das Alter der weiblichen Eizellen im Hinblick auf erbliche Genveränderungen untersucht. „Wir erwarten von unserem Projekt ganz neue Einblicke in die Ursachen von erblichen Genveränderungen. Dies wird uns ein besseres Verständnis von Risikofaktoren erlauben, denn erbliche Genveränderungen können langfristige gesundheitliche Folgen bei den Nachkommen haben“, so Schumacher.
Dieser Text basiert auf einer Pressemitteilung der Universität zu Köln.
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