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Genforschung
Vor 300 Millionen Jahren trennten sich die Geschlechter in Mann und Frau
Pressemitteilung vom 31.03.2005


Wissenschaftlern, auch vom Berliner Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik ist es gelungen, die Unterschiede der Geschlechter bis ins molekulare Detail zu erkunden: 250 internationale Genom-Forscher haben die DNA-Sequenz des X-Chromosoms fast vollständig entschlüsselt: Mann und Frau, X- und Y-Chromosom. Im Fachmagazin "Nature" berichten sie nun über die 1098 Gene, die sich auf einer Strecke von rund 155 Millionen Basenpaaren verteilen. "Wir sind der Wahrheit wieder ein Stück näher gekommen", sagt Professor Hans Lehrach, der mit seinen Kollegen am Berliner Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik an diesem Sequenzierprojekt beteiligt war. Die DNA-Daten habe man durch teure Forschung erhalten. Das weibliche Geschlechtschromosom X besitze eine verhältnismäßig geringe Gendichte. Es enthält nur vier Prozent der rund 30 000 menschlichen Gene, kann aber bereits für 300 Krankheiten zur Verantwortung gezogen werden und zehn Prozent der Erbkrankheiten, die durch einzelne Gendefekte hervorgerufen werden. Und etwa 99 der X-Gene beziehungsweise deren Eiweißprodukte sind in den männlichen Hoden aktiv und stehen im Zusammenhang mit Krebs.
Der Mensch besitzt insgesamt 23 Chromosomenpaare, von denen 22 geschlechtsunspezifisch sind und aus gleichförmigen Partnern, Autosomen, bestehen.. Im 23. Chromosomenpaar jedoch unterscheiden sich die Geschlechter: Männer besitzen ein geschlechtsbestimmendes, verkürztes Y- sowie ein X-Chromosom, während Frauen zwei X-Chromosomen in ihren Körperzellen tragen - je eines vom Vater und eines von der Mutter geerbt. Beide Geschlechtschromosomen entwickelten sich vor rund 300 Millionen Jahren aus einem Autosomenpaar und schlugen danach unterschiedliche Entwicklungswege ein. Das männliche SRY-Gen unterdrückte den Genaustausch, und heute besitzen X und Y kaum gemeinsame Erbinformationen.
Im Juni 2003 stellte ein Team um David Page vom Bostoner MIT die Y-Sequenz in "Nature" vor mit ihren 23 Millionen Basenpaaren und nur etwa 100 Genen. Mit der entschlüsselten X-Sequenz liegen nun beide Geschlechtschromosomen quasi nackt für Analysen bereit, um zum Beispiel deren Evolution nachzuvollziehen oder bestimmte genetische sowie medizinische Aspekte zu verfolgen. "Das X-Chromosom ist enorm wichtig", so Lehrach, der sich neben neuen Geschlechtsunterschieden auch viel für die Erforschung von Krankheiten erhofft, die den Geist und die Intelligenz des Menschen beeinflussen. Dank neuer Fördergelder kann sein Team jetzt auch an der Sequenzierung des X-Chromosoms von Schimpansen mitwirken. Der anschließende DNA-Vergleich sagt vielleicht einiges darüber aus, was den Menschen zum Menschen, macht - trotz der insgesamt geringen Genom-Differenz zwischen den beiden Primatenspezies.
Bei Männern wirkt es sich schneller aus, wenn das X-Chromosom defekte Gene enthält und so etwa Rot-Grün-Blindheit, Hämophilie, Muskeldystrophie oder andere Krankheiten auslöst. Frauen, die ein zweites X-Chromosom besitzen, können dort ausfallende Gene leichter kompensieren. In den Körperzellen übernimmt jeweils eines davon - Frauenkörper sind daher Mosaike aus zwei Zellentypen mit unterschiedlichen X-Chromosomen - die Hauptaufgaben, das andere ist stillgelegt. Allerdings nicht vollständig, wie eine weitere "Nature"-Studie zeigt. Ein Viertel der Gene umgehen diese "Inaktivierung", vor allem die evolutionär jüngeren des weiblichen Geschlechtschromosoms, weniger die "alten".
Laura Carrel und Huntington Willard von der Duke-Universität in Durham fanden heraus, daß 15 Prozent der X-Gene bei Frauen stärker als bei Männern aktiv sind, es werden mehr der entsprechenden Proteine gebildet. Und bei zehn Prozent der Erbinformationen schwankt das Expressionsmuster. "Daraus ergeben sich nicht nur neue Unterschiede zwischen den Geschlechtern, die sich nicht durch Hormone erklären lassen, sondern auch unerwartete zwischen einzelnen Frauen", stellen die Forscher fest.

Quelle: Max-Planck-Institut für Molekulare Genetik Berlin

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