Väter hinterlassen ihre Spuren

Vom Vater zum Kind

Ein Vater kann seine Spuren in vielerlei Hinsicht hinterlassen. Er könnte die Hälfte des genetischen Materials seiner Kinder zur Verfügung stellen und die Verschmelzung seines Beitrags in den Augen, dem Haar und der Größe seiner Kinder sehen. Er kann einen Namen weitergeben oder die Werte und politischen Überzeugungen seiner Kinder prägen und ein soziales Erbe hinterlassen. Ein Vater kann Ressourcen übertragen, mit Land, Vieh oder einer Erbschaft, die in einem Testament beschrieben wird, das die Zukunft seiner Kinder wirtschaftlich prägt. Während diese Art von genetischer und sozioökonomischer Übertragung von väterlichen Beiträgen oft zentral dafür ist, wie die Väter ihre Spuren hinterlassen, gibt es noch einen anderen möglichen Weg: die epigenetische Vererbung.

Epigenetische Vererbung stellt eine Möglichkeit dar, molekulare Modifikationen an Gene an nachfolgende Generationen zu übertragen. Einige Veränderungen, wie bei der Methylierung oder Chromatinpackung, von Genen im Sperma eines Vaters können auf seine Kinder übertragen werden. Das Gen selbst ist nicht anders, aber wie es ausgedrückt wird ist. Wie groß ist dieser potentielle Stempel der Vaterschaft auf das Leben von Kindern?

Als David Crews und Kollegen männliche Ratten mit Vinclozolin behandelten, das antiandrogene Eigenschaften hat, zeigten die Männchen Veränderungen im Methylierungsmuster ihrer Gene. Noch dramatischer waren diese Effekte drei Generationen später, wobei Urenkel-Jungtiere einen geringeren Paarungserfolg hatten. Dieses Beispiel genügt, um seine epigenetischen Stiefel zu zittern. Es ist nicht die einzige experimentelle Demonstration solcher Effekte bei Nagetieren. Amanda Drake und Kollegen fanden heraus, dass Rattenväter, die mit Dexamethason, einem synthetischen Glucocorticoid, behandelt worden waren, Nachkommen mit einem niedrigeren Geburtsgewicht und einer veränderten Leberaktivität aufwiesen. Stellen Sie sich das für einen Moment vor: Ein Rattenvater hat nur sein Sperma zur Verfügung gestellt (nicht sein Familienname oder Geld für das College), aber das hat nicht-genetische Auswirkungen auf die Eigenschaften seiner Nachkommen gehabt.

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Eine der zentralen Fragen der väterlichen epigenetischen Vererbung ist der Mechanismus, mit dem diese Wirkungen von Vätern auf Nachkommen übertragen werden. In vielen Pflanzenbeispielen werden epigenetische Markierungen direkt von Eltern zu Nachkommen übertragen, aber dies ist bei Säugetieren wie Ratten oder Menschen viel seltener. Tatsächlich werden die epigenetischen Markierungen im Sperma eines Mannes tendenziell gelöscht, was den Genen in seinem Sperma ein epigenetisches unbeschriebenes Blatt ermöglicht, das dann während der Entwicklung seines Nachwuchses mit sozialen und Ernährungsmerkmalen versehen wird. Dies deutet auch darauf hin, dass die meisten menschlichen Ähnlichkeiten in den epigenetischen Zeichen von Vätern und Nachkommen wahrscheinlich auf gemeinsame Umgebungen zurückzuführen sind (dh Ähnlichkeiten in der Umgebung von Vätern und Nachkommen können ähnliche epigenetische Merkmale in beiden Generationen induzieren). Wenn epigenetische Zeichen während der Spermienbildung und -düngung erhalten bleiben, ist dies für viele Gelehrte eine aufregendere und neuere Perspektive – eine neue Art der Lamarckschen Vererbung vom Vater zum Nachwuchs.

Haben Wissenschaftler das Ausmaß der epigenetischen Erblichkeit von Menschen unterschätzt? Wie eine kürzlich von Adelheid Soubry und Kollegen durchgeführte Studie zeigt, weisen verschiedene Studien darauf hin, dass Männer, die berufsbedingten Gefahren oder Toxinen ausgesetzt sind (etwa durch Arbeiten in einer Farbenfabrik oder durch Kontakt mit Agent Orange in Vietnam), Nachkommen mit einer höheren Inzidenz von Erkrankungen haben Bedingungen, einschließlich verschiedener Formen von Krebs. Es wurde weitgehend angenommen, dass diese Assoziationen auf genetische Mutationen oder DNA-Schäden im Sperma eines Mannes auf seine Nachkommen zurückgehen. Aber Gelehrte bemerken, dass die epigenetische Vererbung stattdessen mit diesen gleichen Mustern konsistent sein könnte. Die seit langem bekannte Existenz der genomischen Prägung bei Menschen und anderen Säugetieren (siehe Christopher Badcocks Blog " Psychology Today" : http://www.psychologytoday.com/blog/the-imprinted-brain) zeigt, dass epigenetische Zeichen manchmal vom Vater auf den Nachwuchs übertragen werden Beeinflussung der Nachkommenschaft. Die experimentelle Arbeit an nichtmenschlichen Modellen (wie die oben genannten Ratten) zeigt weiter die Plausibilität der menschlichen väterlichen epigenetischen Vererbung. Letztendlich sind molekulare Studien erforderlich, um zu bestimmen, ob epigenetische Merkmale von Vätern an Nachkommen weitergegeben werden.

In dem Versuch zu erkennen, wie Männer einen deutlichen väterlichen Abdruck hinterlassen, lädt uns diese Arbeit dazu ein, außerhalb der typischen genetischen oder sozioökonomischen Kasten zu denken. Ab sofort ist der Nachweis der epigenetischen epigenetischen Vererbung durch den Menschen selten, aber provokativ.

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Verweise

Crews, D., et al. (2007). Transgenerationale epigenetische Prägungen auf Mate-Präferenz. Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, 104, 5942-5946.

Drake, AJ und Liu, L. (2010). Intergenerationale Übertragung programmierter Effekte: Folgen für die öffentliche Gesundheit. Trends in Ökologie und Evolution, 21, 206-213.

Soudbry, A., Hoyo, C., Jirtle, RL und Murphy, SK (2014). Ein väterliches Umweltvermächtnis: Hinweise auf epigenetische Vererbung durch die männliche Keimbahn. Bioessays, im Druck.