Algar­ve-For­scher: Unfrucht­ba­re Paa­re dür­fen hof­fen

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Bio­lo­gen aus Por­tu­gal und Deutsch­land haben ein Pro­te­in ent­deckt, das nach der Befruch­tung einer Eizel­le die Unter­schie­de zwi­schen müt­ter­li­chen und väter­li­chen Chro­mo­so­men aus­gleicht. Die soeben in der Fach­zeit­schrift EMBO Reports ver­öf­fent­lich­te Stu­die der Algar­ve-For­scher und von Kol­le­gen des Gul­ben­ki­an-Insti­tuts in Oei­ras könn­te den Weg für neue kli­ni­sche Ansät­ze bei der Behand­lung unfrucht­ba­rer Paa­re ebnen.

Algarve-Forscher wie Dr. Paulo Navarro-Costa entdeckten ein wichtiges Protein für die Fortpflanzung
Dr. Pau­lo Navar­ro-Cos­ta. Foto: IGC
Algarve-Forscher arbeiteten mit Dr. Jörg Becker im IGC zusammen
Dr. Jörg Becker vom IGC. Foto: Tia­go Lopes Fer­nan­dez

Das For­scher­team stammt vom Zen­trum für For­schung in der Bio­me­di­zin (CBMR) an der Uni­ver­si­tät der Algar­ve (UALG) in Faro und vom Insti­tu­to Gul­ben­ki­an de Ciên­cia (IGC) in Oei­ras. Beim IGC führ­te die Expe­ri­men­te Dr. Paul Navar­ro-Cos­ta im Labor von Dr. Jörg Becker durch. Auf Sei­ten der UAlg war Prof. Rui Gonça­lo Mar­tin­ho feder­füh­rend (auf unse­rem Bei­trags­bild links).

Die Ent­wick­lung neu­en Lebens beginnt nach der Ver­schmel­zung eines Sper­mi­ums mit einer Eizel­le. Vie­le mole­ku­la­re Mecha­nis­men hin­ter die­sem beson­de­ren Pro­zess sind aller­dings bis heu­te ein Rät­sel geblie­ben. Bio­lo­gen ist jedoch seit lan­gem bekannt, dass Mut­ter und Vater ihre gene­ti­sche Infor­ma­ti­on unter­schied­lich an die Nach­kom­men wei­ter­ge­ben.

 

Algar­ve-For­scher und Kol­le­gen aus Oei­ras arbei­te­ten eng zusam­men

 

Algarve-Forscher arbeiten mit IGC-Wissenschaftlern eng in der Molekularbiologie zusammen
Das Team vom Gul­ben­ki­an-Insti­tut in Oei­ras rund um die Mole­ku­lar­bio­lo­gen Dr. Jörg Becker (2.v.r.) und Dr. Pau­lo Navar­ro-Cos­ta (r.). Foto: IGC
Algarve-Forscher arbeiten mit Fruchtfliegen bei Fortpflanzungs-Studien
Weib­li­che (l.) und männ­li­che Chro­mo­so­men im befruch­te­ten Ei einer Frucht­flie­ge. Die DNA ist blau mar­kiert, die väter­li­chen Erb­infor­ma­tio­nen grün. Gra­fik: UAlg/IGC

Wäh­rend die im Ei ent­hal­te­nen müt­ter­li­chen Chro­mo­so­men noch im Tei­lungs­pro­zess sind, ver­voll­stän­di­gen die vom Sper­mi­um trans­por­tier­ten männ­li­chen Chro­mo­so­men die­se Tei­lung nicht nur, son­dern wer­den auch kom­pri­miert, um in das klei­ne Volu­men des Sper­mi­ums zu pas­sen. Die Art und Wei­se, in der das befruch­te­te Ei die Unter­schie­de zwi­schen den bei­den Eltern­chro­mo­so­men aus­gleicht – ein wesent­li­cher Aspekt für die Ent­wick­lung des neu­en Lebe­we­sens – fas­zi­niert die wis­sen­schaft­li­che Fach­welt schon seit lan­gem.

In enger Zusam­men­ar­beit fan­den die Teams der Uni­ver­si­tät der Algar­ve und des IGC jetzt her­aus, dass ein Pro­te­in mit der Bezeich­nung dMLL3 / 4 es dem befruch­te­ten Ei erlaubt, nicht nur die kor­rek­te Tei­lung der müt­ter­li­chen Chro­mo­so­men sicher­zu­stel­len, son­dern auch die Dekom­pres­si­on der Erb­infor­ma­tio­nen des Vaters.

Das ist mög­lich, weil die­ses Pro­te­in die Gen-Expres­si­on regu­liert, das heißt, es hat die Fähig­keit, das Ei dazu zu brin­gen, ver­schie­de­ne Funk­tio­nen aus­zu­füh­ren“, erläu­tert Navar­ro-Cos­ta, der sowohl in Faro als auch in Oei­ras forscht. In die­sem Zusam­men­hang för­de­re dMLL3 / 4 schon bei der Ent­wick­lung des Eis die Akti­vi­tät eines Sets von Genen, die spä­ter wesent­lich dafür sei­en, die Unter­schie­de zwi­schen den ver­erb­ten müt­ter­li­chen und väter­li­chen Chro­mo­so­men zu eli­mi­nie­ren.

Pau­lo Navar­ro-Cos­ta ist sicher, dass die­ses For­schungs­er­geb­nis den Weg berei­ten könn­te für neue Ansät­ze sowohl in der Dia­gno­se von Unfrucht­bar­keit bei Paa­ren als auch bei der Ver­bes­se­rung von Hilfs­mit­teln für die Ebryo­nen-Ent­wick­lung, wie sie bei der künst­li­chen Befruch­tung ein­ge­setzt wer­den.

 

Algarve-Forscher veröffentlichen Studie in Fachzeitschrift EMBO reports
Illus­tra­ti­on der Vor­gän­ge bei der Eizel­len-Befruch­tung, ver­öf­fent­licht in der Fach­zeit­schrift EMBO reports

Algar­ve-For­scher stu­dier­ten Fort­pflan­zung von Frucht­flie­gen

 

Inter­es­sant ist auch, dass die Mole­ku­lar­bio­lo­gen aus Por­tu­gal und Deutsch­land das Pro­te­in dMLL3 / 4 bei Unter­su­chun­gen an Frucht­flie­gen (Dro­so­phi­la mela­no­gas­ter) als Modell­orga­nis­men iden­ti­fi­zier­ten. Das bestä­ti­ge erneut die Wich­tig­keit von Grund­la­gen­for­schung und den Ein­satz von Modell­orga­nis­men als ein wich­ti­ges Sprung­brett für ange­wand­te For­schung und die mög­li­che Ver­bes­se­rung der Gesund­heit von Men­schen, betont For­scher Mar­tin­ho. Er war in Faro für die Labor­ex­pe­ri­men­te ver­ant­wort­lich, wäh­rend wei­te­re Expe­ri­men­te am IGC in Oei­ras im Labor von Dr. Jörg Becker durch­ge­führt wur­den. Der Bie­le­fel­der Mole­ku­lar­bio­lo­ge forscht spe­zi­ell auf dem Feld der Mecha­nis­men, wel­che die sexu­el­le Repro­duk­ti­on und die frü­he Embryo­ge­ne­se steu­ern.

Beckers For­schungs­grup­pe in Oei­ras unter­sucht die­se Pro­zes­se in ers­ter Linie an Blü­ten­pflan­zen und Moo­sen. „Auf lan­ge Sicht tra­gen unse­re Pro­jek­te zu einem bes­se­ren Ver­ständ­nis der geschlecht­li­chen Fort­pflan­zung in höhe­ren Pflan­zen bei“, sagt Becker. Die­ser Wis­sens­ge­winn sei ent­schei­dend dafür, um Aus­wir­kun­gen von Kli­ma­ver­än­de­run­gen zu mini­mie­ren und Kreu­zungs­bar­rie­ren zu über­win­den. „Das geschieht mit dem Ziel, die Pflan­zen­pro­duk­ti­vi­tät zu sichern und wenn mög­lich noch zu stei­gern und somit unse­re Kapa­zi­tät zur Erzeu­gung von aus­rei­chend Nah­rung, Tier­fut­ter und Ener­gie zu erhö­hen“, so der Wis­sen­schaft­ler. Er stammt aus Deutsch­land, arbei­tet aber schon seit 18 Jah­ren in Por­tu­gal.

Finan­ziert wur­de die jetzt ver­öf­fent­lich­te Stu­die durch die Stif­tung für Wis­sen­schaft und Tech­no­lo­gie, FCT.

Hans-Joachim Allgaier

Deutscher Journalist mit Know-how in Public Relations/Marketing/Corporate Communications - Portugal-/Algarve-/Alentejo-Liebhaber

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