Gorilla-DNA enthüllt verborgene Gene hinter männlicher Fruchtbarkeit
Gorillas vermehren sich nur schlecht, und dafür gibt es eine genetische Erklärung. Eine Studie ihrer DNA zeigt, welche Gene für die männliche Fruchtbarkeit bei Primaten und beim Menschen wirklich entscheidend sind.
Bei Gorillas paart sich fast ausschließlich das dominante Männchen. Die übrigen Männchen der Gruppe zeugen so gut wie keinen Nachwuchs. Damit erübrigt sich der Wettbewerb zwischen Spermien, denn es gibt faktisch nur einen Rivalen, der zählt. Dieses Prinzip wird als Spermienkonkurrenz bezeichnet, und ihr Fehlen hat weitreichende genetische Folgen für eine Art.
Forschende verglichen das Genom von Gorillas mit dem von 261 anderen Säugetierarten. Sie untersuchten, bei welchen Genen der Selektionsdruck bei Gorillas schwächer ausgeprägt ist, ein Vorgang, der als relaxierte reinigende Selektion bezeichnet wird. Gene unter reinigender Selektion werden normalerweise effizient von schädlichen Mutationen freigehalten. Wenn dieser Selektionsdruck nachlässt, häufen sich schädigende Varianten an.
578 Gene mit beeinträchtigter Integrität
Die Forschenden identifizierten 578 Gene bei Gorillas, bei denen die Selektion deutlich nachgelassen hatte. Diese Gene werden stark in männlichen Keimzellen exprimiert und sind an der Meiose beteiligt, jener Zellteilung, aus der Spermien hervorgehen. In Abwesenheit von Spermienkonkurrenz häuften sich schädliche Aminosäuremutationen in diesen Genen an.
Mithilfe der Fruchtfliege Drosophila zeigte das Team, dass 41 dieser Gene tatsächlich für normale Fruchtbarkeit erforderlich sind, obwohl ihre Funktion in diesem Prozess bislang unbekannt war. Damit kommen sie als Kandidaten für weitere Untersuchungen zur männlichen Infertilität infrage.
Zusammenhang mit menschlicher Infertilität
Bemerkenswert ist, dass die menschlichen Entsprechungen dieser Gorilla-Gene bei Männern mit schwerwiegenden Fruchtbarkeitsproblemen häufiger Funktionsverlust-Varianten aufweisen. Dabei handelt es sich um eine statistische Assoziation, keinen kausalen Beweis. Dennoch weist dieser Befund auf künftige diagnostische Forschungsansätze hin. Aus der Perspektive von Alterung und Reproduktionsgesundheit verdeutlicht die Studie, wie evolutionärer Druck die reproduktive Biologie über Generationen hinweg prägt und wie sich dieses Wissen für die Medizin nutzbar machen lässt.
Selbst recherchieren?
Zum Beispiel suchen nach:
- purifying selection spermatogenesis
- sperm competition evolutionary genetics
- loss-of-function variants male infertility