Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ursache für viele embryonale Chromosomendefekte ermittelt

09.09.2010
Wissenschaftler des Instituts für Physiologische Chemie der Medizinischen Fakultät an der TU Dresden machen altersbedingten Abbau von Bindeproteinen für die Chromosomenfehlverteilung in Eizellen verantwortlich / Folge ist bei zunehmendem Alter der Mütter ein dramatisch steigendes Risiko embryonaler Chromosomendefekte / Forschungsergebnisse in der aktuellen Ausgabe der angesehenen Fachzeitschrift „Current Biology“ publiziert

Forscher des Instituts für Physiologische Chemie der Medizinischen Fakultät Carl Gustav Carus an der TU Dresden haben einen wesentlichen Grund für viele embryonale Chromosomendefekte ermittelt. Schon bevor Mädchen geboren werden, sind in den Eierstöcken alle Zellen vorhanden, die sich später zu Eizellen weiterentwickeln. Die darin enthaltenen Chromosomenpaare werden durch Bindeproteine, sogenannte Cohesine, in Position gehalten.

Alle notwendigen Cohesine werden während der Embryogenese gebildet. Im Laufe der Jahrzehnte, in denen später aus diesen Zellen befruchtungsfähige Eizellen reifen, können diese Proteine an Bindekraft verlieren und eventuell abgebaut werden. Dies erklärt das mit zunehmendem Alter der Mütter dramatisch steigende Risiko embryonaler Chromosomendefekte. Die Ergebnisse der Dresdner Wissenschaftler werden in der aktuellen Ausgabe der angesehenen Fachzeitschrift „Current Biology“ (Oocyte Cohesin Expression Restricted to Predictyate Stages Provides Full Fertility and Prevents Aneuploidy; Ekaterina Revenkova, Kathleen Herrmann, Caroline Adelfalk, and Rolf Jessberger; 10.1016/j.cub.2010.08.024) publiziert.

Mit zunehmendem mütterlichen Alter steigt die Häufigkeit von Erbkrankheiten wie dem Down-Syndrom (Trisomie 21) sprunghaft an: im Alter von 40 Jahren liegen bei mehr als einem Drittel aller Schwangerschaften embryonale Chromosomendefekte vor. Insbesondere Aneuploidien – also die fehlerhafte Verteilung von Chromosomen bei der Eizellbildung und daher falsche Anzahl von Chromosomen in den Oocyten – sind sehr häufig. Hierzu zählt beispielsweise die Trisomie 21. Mit in vergangenen Jahren zunehmendem Gebäralter stellt sich hier ein Problem besonderer Dringlichkeit.

Chromosomenpaare müssen im Ruhestadium der Oocyte über bis zu fünf Jahrzehnte zusammengehalten werden, um dann die korrekte Verteilung zu ermöglichen. Das zuständige “Klebeprotein” ist als Cohesin bekannt. Vor wenigen Jahren konnte die Arbeitsgruppe von Prof. Rolf Jessberger nachweisen, dass bei einem Mangel an Cohesin in Mäusen ein dem Menschen sehr ähnlicher Anstieg an Chromosomenfehlverteilungen (Aneuploidien) auftritt. Die Ergebnisse der Arbeit wurden 2005 im renommierten Fachblatt Nature Genetics veröffentlicht.

Eine der zentralen Fragen blieb, ob die kontinuierliche Neuproduktion von Cohesin während der langen Ruhephase der unreifen Eizellen notwendig ist, um Chromosomen zusammenzuhalten. In soeben publizierten Studien (Current Biology, 2010) konnte die Arbeitsgruppe im Mausmodell zeigen, dass nur das Cohesin notwendig ist, das sehr früh während der embryonalen Oocytenentwicklung gebildet wird. Dieses frühe Cohesin reicht in der Maus für deren etwa zweijährige Lebenszeit aus. Zusammen mit weiteren in der gleichen Ausgabe der Zeitschrift und zum Teil unter Beteiligung der Arbeitsgruppe um Prof. Jessberger publizierten Ergebnissen wird deutlich, dass jedoch bereits in der Maus mit zunehmendem Alter die Wirkung des Cohesins schwächer wird. Beispielsweise verschwinden Cohesinschutzproteine, wie in Kooperation mit einer Arbeitsgruppe der University of Newcastle, England, gezeigt wurde.

Zusammengefasst ergibt sich damit als seit langem gesuchter Grund für das altersabhängige Auftreten von Aneuploidien des Menschen die langsame Zerstörung des Cohesins und das damit verbundene Auseinanderfallen der Chromosomen.

Kontakt:
Technische Universität Dresden
Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus
Institut für Physiologische Chemie
Prof. Dr. Rolf Jessberger
Tel.: +49 0351 458 64 44
E-Mail: rolf.jessberger@tu-dresden.de

Holger Ostermeyer | idw
Weitere Informationen:
http://tu-dresden.de/med/phc/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie