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Geschenke für die Eizelle

Medizin. - In den wissenschaftlichen Schlagzeilen wurden die Spermien und mit ihnen gleich die Männer in den letzten Jahren noch unwichtiger gemacht als sie im Alltag ohnehin sind. Im Labor zeigte sich immer wieder: Es geht auch ohne sie. Frau braucht zur Fortpflanzung neben ihrer Eizelle mit ihrem Erbmaterial nur irgendein zweites Erbgut, egal woher. So kann durch Klonen, Jungfernzeugung oder Befruchtung neues Leben entstehen. Aber ganz so einfach ist es nicht. Die Spermien sind wichtiger als gedacht. Neben dem Erbgut in ihrem Zellkern haben sie weiteres zum Nachwuchs beizutragen. Das zeigen gleich zwei wissenschaftliche Veröffentlichungen in dieser Woche.

Von Michael Lange |
    Unter dem Mikroskop ist der Unterschied offensichtlich. Die Eizelle erscheint riesengroß. Die Spermien hingegen sind kaum zu sehen. Tausende von ihnen würden in eine Eizelle hineinpassen. Im Grunde ist ein Spermium nicht mehr als ein Zellkern mit Schwanz. Wichtig sind nur seine Chromosomen. Sie sollen mit denen der Eizelle verschmelzen. So steht es in den Biologiebüchern. Aber das ist nicht alles. Die Spermien haben zusätzlich ein kleines Präsent dabei. Das hat ein amerikanisch-britisches Forscherteam jetzt entdeckt. Leiter der Gruppe ist Stephen Krawetz von der Wayne-State-University in Detroit.

    Der Vater spendet zusätzlich RNA in Form von Boten-RNA. Diese Biomoleküle werden bei der Befruchtung an die Eizelle weitergereicht. Das konnten wir eindeutig zeigen. Vor der Befruchtung sind sechs verschiedene RNA-Moleküle nicht in der Eizelle zu finden. Nachher sind sie da. Die RNA trägt zur Entwicklung des Embryos bei, indem sie mit bestimmten Signalen das Wachstum fördert.

    RNA das steht für Ribo-Nukleinsäure. Bei der Boten -RNA handelt es sich um Abschriften aus dem Erbgut, der DNA. Bis der Embryo selbst diese nun entdeckte Abschrift herstellen kann, muss er acht Zellen groß sein. Bis dahin hilft Vaters Präsent ihm über die Runden.

    Wir haben herausgefunden, dass diese RNA bei den ersten Schritten der Embryonalentwicklung eine Schlüsselrolle spielt.

    Wenn auf Spermien verzichtet wird - also beim Klonen oder bei der Jungfernzeugung - fehlt die Starthilfe vom Vater. Das könnte der Grund sein, warum das Klonen oft nicht richtig funktioniert, vermutet Stephen Krawetz.

    Ein interessantes Experiment wäre jetzt, herauszufinden, ob diese RNA tatsächlich in der Lage ist, die Effizienz des Klonens zu verbessern.

    Eine weitere - wahrscheinlich seltene - Form von väterlichem Beitrag für den Nachwuchs beschreiben Wissenschaftler aus Boston, Kopenhagen und Bonn in der Fachzeitschrift "Science". Es geht um die Kraftwerke der Zelle: Die Mitochondrien. Sie besitzen ein eigenes Erbgut, und das stammt ausschließlich von der Mutter, davon ging man jedenfalls immer aus. Das Erbgut der Mitochondrien wird über die Eizelle von Generation zu Generation weitervererbt. Aber es gibt Ausnahmen - zumindest eine, berichtet Wolfram Kunz von der Klinik für Epileptologie der Universität Bonn:

    Es gibt ein Individuum, und unsere Ergebnisse beziehen sich auf diese Person, bei der im Muskel Mitochondrien nachgewiesen worden sind, die Information, also Erbinformation, vom Vater enthalten.

    Die Mitochondrien im Blut des 28-jährigen Mannes waren rein mütterlich, wie üblich. Aber im Muskel fand sich väterliches Erbgut, das aus den Spermien stammen muss. Es hatte sich außerdem mit dem mütterlichen Anteil durchmischt. Das konnten die Wissenschaftler jetzt zeigen. Kunz:

    Da geht es nun darum, dass nicht nur die väterliche DNA in die Eizelle eindringen kann und dann im Prinzip letztendlich im Muskel landet, sondern auch darum, dass diese DNA-Moleküle miteinander in Kontakt getreten sind, und die Information untereinander ausgetauscht haben.

    Ob dieser Fund ein Sonderfall ist, oder ob Vaters Gene öfter in die Mitochondrien gelangen, das muss nun untersucht werden. Und das Ergebnis ist nicht unwichtig. Denn die rein mütterliche Vererbung in den Mitochondrien dient als molekulare Uhr für die Erforschung von Verwandtschaftsverhältnissen, und sogar dazu, einen Stammbaum der Menschheit zu konstruieren. Möglicherweise muss auch dabei der Anteil der Spermien demnächst verstärkt beachtet werden.