Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Teenager als Väter: Studie zeigt erhöhte Zahl von Erbgutveränderungen

18.02.2015

Samen von Teenager-Vätern weisen überraschend viele Erbgutveränderungen auf, außerdem finden sich bei Spermien junger Männer allgemein deutlich mehr Mutationen als bei Eizellen gleichaltriger Frauen. Entsprechende Studienergebnisse von Forschern aus Münster, Cambridge und Salzburg sind nun im britischen Fachjournal "Proceedings of the Royal Society B" veröffentlicht worden.

Samen von Teenager-Vätern weisen überraschend viele Erbgutveränderungen auf, außerdem finden sich bei Spermien junger Männer allgemein deutlich mehr Mutationen als bei Eizellen gleichaltriger Frauen.


Das Hodengewebe eines jungen Mannes – die großen ovalen Strukturen sind Querschnitte der Samenkanälchen.

Foto: CeRA, WWU Münster

Das könnte erklären, warum Babys sehr junger Eltern vergleichsweise häufig von Geburtsdefekten betroffen sind. Entsprechende Studienergebnisse von Forschern aus Münster, Cambridge und Salzburg sind am Mittwoch, 18. Februar, im britischen Fachjournal Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht worden.

Eine Untersuchung von 24.097 Eltern und ihren Kindern zeigt, dass die Kinder von Teenager-Vätern unerwartet viele DNA-Mutationen aufweisen. „Die Samen von Teenagern haben offenbar rund 30 Prozent mehr Erbgutveränderungen als die von 20 Jahre alten Männern“, erläutert Prof. Heidi Pfeiffer, Direktorin des Instituts für Rechtsmedizin an der Uniklinik Münster.

„Das ist ein möglicher Grund dafür, dass Kinder von Teenager-Eltern ein höheres Risiko für Autismus, Schizophrenie, Spina Bifida (Wirbelspalt), geringes Geburtsgewicht und sonstige Geburtsdefekte haben.“ Insgesamt kommen etwa eineinhalb Prozent der Babys erwachsener Eltern mit Geburtsfehlern zur Welt.

Für die nun veröffentlichte Studie haben die Forscher Mikrosatelliten untersucht, das sind sehr kurze DNA-Sequenzen, die sich im Erbgut eines Organismus mehrfach unmittelbar hintereinander wiederholen. Veränderungen in den Mikrosatelliten treten bei der Zellteilung häufig auf, etwa eine Wiederholung der Sequenz mehr oder weniger gegenüber der Vorlage.

Weil die entsprechenden DNA-Abschnitte nicht als Bauplan für Proteine dienen, wirken sich Veränderungen nicht auf die Erscheinung oder Gesundheit eines Lebewesens aus. Wissenschaftler können Mikrosatelliten als Zellzykluszähler nutzen: Der Vergleich etwa zwischen DNA-Abschnitten in einer Ei- oder Samenzelle und den entsprechenden Abschnitten im elterlichen Erbgut ermöglicht es, abzuschätzen, wie viele Zellteilungen dazwischen stattgefunden haben.

Bei Frauen liegen zwischen der Empfängnis des weiblichen Embryos und der Ausbildung der Ur-Eizellen etwa 22 Zellteilungen. Schon kurz nach der Geburt eines Mädchens sind alle Ur-Eizellen ausgebildet, aus diesem endlichen Fundus entwickeln sich bis zu den Wechseljahren die reifen Eizellen. Bei Männern dagegen bilden sich im Lauf des Lebens immer neue Ur-Samenzellen. Dass ältere Männer eine deutlich erhöhte Anzahl von Erbgutmutationen in ihren Spermien aufweisen, ist leicht zu erklären: Durch die kontinuierlichen Zellteilungen sammeln sich zeitlebens immer mehr Mutationen an.

Ein überraschendes Ergebnis der aktuellen Studie ist, dass sich schon bei Teenager-Vätern fast sieben Mal so viele Mutationen in den Mikrosatelliten finden wie bei Teenager-Müttern. Nimmt man an, dass die Veränderungsrate bei beiden Geschlechtern gleich ist, führt das zu einem überraschenden Schluss: Auf dem Weg von der Empfängnis eines männlichen Embryos bis zum Spermium beim Jugendlichen wären rund 150 Zellteilungen nötig, um die Mutationen zu erklären.

Bisher ist die Zahl der Zellteilungen bis zu diesem Zeitpunkt auf rund 30 geschätzt worden. In den Jahrzehnten nach der Pubertät erhöht sich die Zahl der DNA-Mutationen viel langsamer als bisher erwartet, bei 50 Jahre alten Männern liegt sie 30 Prozent höher als bei Teenagern. Diese langsame Mutationsrate lässt sich durch ein Reservoir an speziellen Stammzellen erklären, die sich nach der Pubertät kaum noch verändern und aus denen sich Samenzellen über Zwischenstufen entwickeln.

„Dass Spermien von Teenager-Vätern nicht nur gegenüber den Eizellen gleichaltriger Frauen, sondern auch gegenüber den Spermien 20 Jahre alter Männer mehr Mutationen aufweisen, wird durch die These unerwartet vieler Zellteilungen noch nicht erklärt“, sagt Pfeiffer. „Vielleicht ist der DNA-Vervielfältigungsmechanismus zu Beginn der männlichen Pubertät besonders fehleranfällig.“ Die Forschung in Münster fand am Institut für Rechtsmedizin der Universität und am privaten Institut für Forensische Genetik (Leitung: Prof. Dr. Bernd Brinkmann, früherer Direktor des Instituts für Rechtsmedizin) statt.

Originalpublikation:

Forster P. et al. (2015): Elevated germline mutation rate in teenage fathers. The Royal Society Proceedings B, Volume: 282 Issue: 1803; DOI: 10.1098/rspb.2014.2898

Redaktion:

Dr. Thomas Bauer
Referat Presse und PR
Medizinische Fakultät
Tel. 0251-83-58937
E-Mail: thbauer@uni-muenster.de

Weitere Informationen:

http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/282/1803/20142898 Originalpublikation

Dr. Christina Heimken | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Wie gesund werden wir alt?
18.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Entrepreneurship-Studie: Großes Potential für Unternehmensgründungen in Deutschland
15.09.2017 | Alexander von Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

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