Einzigartige Samenzellen

  • Äußerlich sind sie gleich, genetisch haben Spermien eines Mannes Unterschiede.
    illu: layla lang

    Äußerlich sind sie gleich, genetisch haben Spermien eines Mannes Unterschiede.

Forscher haben erstaunliche Unterschiede zwischen Spermien entdeckt: Von 91 untersuchten Samenzellen desselben Mannes glich keine der anderen

Stanford - Zum ersten Mal haben Forscher einzelne Spermien eines Mannes vollständig sequenziert und dabei eine überraschende Entdeckung gemacht: Bei der Analyse von 91 Samenzellen aus dem tiefgefrorenen Sperma eines Familienvaters stießen die Forscher um Stephen Quake von der kalifornischen Stanford University auf deutliche Unterschiede: Jedes Spermium war genetisch einzigartig.

Die Ursache dafür, warum jedes Kind (außer eineiige Zwillinge) eine jeweils einmalige Mischung aus väterlichen und mütterlichen Anteilen ist, liegt in der besonderen Art der Entstehung der Keimzellen: Bei der sogenannten Reifeteilung erhält jede Eizelle und jedes Spermium nur den halben Chromosomensatz einer normalen Zelle. Bevor die 23 Chromosomenpaare bei dieser Teilung getrennt werden, tauschen sie nämlich noch Gene und auch längere DNA-Abschnitte untereinander aus - und jede Keimzelle enthält somit einen vorgemischten, ganz speziellen Gencocktail.

Wie vielfältig diese Genmischungen sind, analysierten die Stanford-Forscher nun mit neuesten Methoden: Sie setzen eine Technik der Gensequenzierung ein, bei der das Erbgut vollautomatisch aus den einzelnen Spermien isoliert und sequenziert wird. Wie sie im Fachblatt "Cell" berichten, gab es bei den 91 untersuchten Samenzellen im Durchschnitt 23 Stellen, an denen die Gene anders verteilt waren als im Erbgut der Körperzellen. Bei einigen Spermien waren die Unterschiede logischerweise noch größer, bei zwei fehlten sogar zwei Chromosomen komplett. Insgesamt fanden die Forscher 2.075 Fälle von Rekombinationen

Die Resultate verdeutlichen nicht nur die enorme genetische Vielfalt, die bei der Bildung der Samenzellen erzeugt wird, die Forscher gehen zudem davon aus, dass ihre Analysemethode auch genutzt werden könnte, um die Ursachen von Kinderlosigkeit genauer zu bestimmen - oder dazu, das Genom einzelner Krebszellen zu untersuchen. (tasch/DER STANDARD, 21./22. 7. 2012)

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spermien und eizellen paar mal klonen und konservieren.

falls die originalen ein gutes werk hervorzaubern, kann man eine künstliche befruchtung hervorrufen und den vorgang beliebig oft wiederholen

wieso erinnert mich das grade an "Brave new world"? Menschen werden in Flaschen herangezüchtet...

Ist daran jetzt tatsächlich irgendwas neu?

Ich glaube das schon als Schüler gewusst zu haben - und das ist schon eine Weile her...

Männer sorgen für Vielfalt!

Klar, wenn alle Menschen das Produkt von Parthenogenese wären, gäbe es gleich viel weniger Vielfalt (und Freude ;-)

Meisose

gibts also doch! Was für eine Erkenntnis :P
auch wenn man eine mrd samenzellen sequenziert wird man kaum eine doppelt finden ...
2^23 kombinationen der chromosomen und dann noch rekombination macht genau ... naja sehr viele möglichkeiten^^

meiose natürlich sry :)

Unterschied Samenzelle-Eizelle?

Mich würde interressieren, ob es in diesem Punkt einen Unterschied zwischen Samen- und Eizellen gibt. Bei Samenzellen wird das Crossing-ober und die Rekombinatiuon offenbar bis zum Anschlag hochgedreht. So weit, dass die Fehlerquote offensichtlich hoch ist. Die Fehlerquote, aber auch die Möglichkeit positiver Neukombinationen. Das ist nur möglich, weil es sehr viele Samenzellen gibt, und sie auf dem Weg zum Ei durch eine rigorose Auslese gehen.

Für Eizellen gilt das nicht. Es gibt viel weniger von ihnen und unter günstigen Umständen kann sich jede einzelne zu einem Baby entwickeln. Geht die Natur hier ein geringeres Risiko ein? Gibt es weniger Rekombinationen? Es wäre logisch, aber ist es wirklich so?

meiose und crossing over passiert auch bei eizellen

ich denke nicht, dass die meiose hier anders funktioniert und das crossing over "runtergedreht" wird -> ergo: es sollte dieselbe vielfalt vorhaden sein...

man untersucht aber halt doch eher spermien, weil sie eben im gegensatz zu den eizellen so massenhaft produziert werden.
ausserdem ist die "entnahme" viel, viel einfacher... ;-)

aber meiose bleibt meiose.

Unterschiede?

Vielfalt vs Einfalt?

bei jedem zyklus werden bis zu 100 eizellen "reif" es kann aber nur eine befruchtet werden, der rest wird abgestoßen, ob es selektionsmechanismen gibt welche eizelle befruchtet wird, weiß ich nicht

darüber hinaus nimmt die qualität der eizellen mit dem alter ab, deswegen beginnen risikoschwangerschaften schon ab dem 30. lebensjahr (hier ist das risiko selbstverständlich sehr gering aber die kurve fängt schon an an dynamik zuzunehmen)

Die Abname der Qualität ist vermutlich auch deshalb begründet, weil moderne Frauen viel mehr Eizellen verbrauchen als ihre Ur-urahninnen.

In primitiven Kulturen hatten die wenigsten Frauen einen ausgeprägten Zyklus. Sie waren die meiste Zeit entweder schwanger oder stillten - beides schränkt die Eireifung ein (im Falle des Stillens nicht vollständig, aber doch signifikant). Da blieb einfach mehr übrig.

Aber das Beispiel gilt ja nicht nur für Menschen. Auch Pollen bei Pflanzen ist pro Einzelpollen weit weniger Investition als ein (aus einer weiblichen Blüte entstehendes) Samenkorn. Bei weniger Investition zahlt sich mehr Risiko aus. Bei viel Investition bleibt man besser näher am bekannterweise funktionierenden Muttermodell. Ein Geschlechtsunterschied wäre hier denkbar und wohl auch sinnvoll.

steinzeitfrauen wurden nicht annähernd so alt wie moderne frauen

meines wissens besteht mit steigendem alter ein immer höheres risiko für eine fehlverteilung der chromosomen, zurückzuführen auf die instabilität der cohesine; das sind proteine die die chromosomen zusammenhalten, durch die arretierung der eizellen während der reifeteilung müssen diese cohesine seeehr lange "durchhalten"; tun sie das nicht kommts zu fehlerhaften aufteilung

Und genau dieses Durcheinander

wird bei Klonfleisch -gottseidank-vermieden.
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-ironie ab

sommerloch ?

das ist grundlagenstoff

wenns nicht so wäre wie im bericht beschrieben, dann würde das selbe pärchen immer die gleichen kinder hervorbringen...

Nennt sich Crossing over

Hatten wir 1979 oder 80 im Biologieunterricht, und das war noch nichtmal ein naturwissenschaftliches Gymnasium.
http://de.wikipedia.org/wiki/Crossing-over

Klingt tatsächlich nach Sommerloch...

seh ich nicht so...

...auch wenn die Samenzelle und die Eizelle immer gleich wären ergäben sich viele verschiedene Möglichkeiten die beiden zu vermischen.

nein, die aussage wäre dann, das jede samenzelle und jede eizelle GLEICH ist, das würde ständig die gleichen kinder ergeben, der grund warum eben alle unterschiedlich sind ist die meiose...

Was meinen Sie mit vermischen?

Natürlich ist die Entwicklung des Organismus nicht vollständig durch das Genmaterial festgelegt. Ei- und Samenzelle verschmelzen aber vollständig. Da wird nichts zufällig vermischt. Das einzige was ich dazu kenne ist die X-Inaktivierung bei Mädchen. (siehe Barr-Körperchen) Demnach gibt es also zwei Möglichkeiten aus identen Ei- und Samenzellen.

ist es nicht möglich...

...dass ein Kind die Nase vom Vater und das andere Kind die Nase der Mutter haben kann, obwohl bei beiden Kindern die Samenzelle und die Eizelle genau gleich waren, bei der Verschmelzung allerdings einmal das "Nasen-Gen" des Vaters und einmal das Nasen-Gen der Mutter für das Endprodukt herangezogen wurde?

ist bei eineiigen zwillingen ja auch nicht der fall...

...da ist die Samenzelle und die Eizelle aber schon verschmolzen und hat sich nachher nochmal geteilt !?

spielt keine rolle, da im fall der eineiigen zwillinge demonstriert werden kann was wäre wenn alle ei/samen zellen gleich wären (-> identisches genom)

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