| Genetik
/28. 9. 2004)
Zunahme von Fehlgeburten bei Šlteren Frauen - GrŸnde: Fehler in der Zellteilung;
RingmolekŸl sichert
Weitergabe der Erbinformation
Wiener Forscher sind der Zunahme an Fehlgeburten im fortschreitenden Alter
auf der Spur
Institut fŸr Molekulare Pathologie
Wien - Forscher im Labor des britischen Zellbiologen Kim Nasmyth am Institut
fŸr Molekulare Pathologie (IMP) in Wien haben einen mšglichen Grund fŸr
die starke Zunahme der Gefahr von Fehlgeburten bei Frauen mit fortschreitendem
Alter gefunden. Ein ringfšrmiges MolekŸl, das Ÿber Jahrzehnte stabil bleiben
muss, spielt dabei eine entscheidende Rolle. Dies teilte das IMP am Donnerstag
mit.
Der Biochemiker Christian HŠring und seine Kollegen beschreiben in der
aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Molecular Cell die Details: Vor
der Teilung einer Zelle werden in einem als Replikation bezeichneten Proze§
zwei identische Kopien von jedem Chromosom hergestellt. Die als KohŠsion
bezeichnete Verbindung zwischen diesen Schwesterchromatiden stellt sicher,
dass bei der folgenden Zellteilung jede Tochterzelle genau eine Kopie
eines jeden Chromosoms erhŠlt. Fehler bei dieser Chromosomenaufteilung
fŸhren zu Zellen mit fehlenden oder ŸberzŠhligen Chromosomen, was schwerwiegende
Folgen haben kann. So findet sich etwa eine abnormale Chromosomenanzahl
hŠufig bei Krebszellen. Das Down-Syndrom geht gleichfalls auf eine zusŠtzliche
Kopie eines Chromosoms (Trisomie) zurŸck.
GrŸnde fŸr Fehler bei der Zellteilung unbekannt
Wenn sich ein weiblicher Organismus entwickelt, reifen die Keimzellen
in zwei Phasen heran. Noch vor der Geburt durchlaufen vermutlich alle
Eizellen des embryonalen Kšrpers den Chromosomen-Replikationsproze§, verharren
jedoch daraufhin in einem Stadium vor der Zellteilung. Erst mit Erreichen
der Geschlechtsreife verlŠsst pro Zyklus jeweils eine Eizelle dieses Stadium,
teilt sich und wird schlie§lich zur reifen Eizelle. Zwischen der Chromosomen-Replikation
und der ersten Teilung liegen somit viele Jahre bzw. Jahrzehnte. Fehler
wŠhrend dieser Zellteilungen sind die hŠufigste Ursache fŸr Fehlgeburten
und nehmen ab Ende 30 mit zunehmendem Alter der Mutter exponentiell zu.
Die GrŸnde fŸr die vermehrten Fehler mit hšherem Alter sind weitgehend
unbekannt.
Die IMP-Forscher konnten bereits mit ihrer Arbeit an Hefezellen zeigen,
dass ein aus vier Untereinheiten bestehender Eiwei§komplex die Schwesterchromatiden
vor der Zellteilung zusammenhŠlt. Dieser Eiwei§komplex bildet eine ringfšrmige
Struktur, die die Schwesterchromatiden vermutlich richtiggehend umschlie§t.
Der Ring wird erst dann gešffnet, wenn die korrekte Aufteilung der Chromatiden
in die Tochterzellen gewŠhrleistet ist. Dies geschieht durch ein Enzym
namens Separase, das wie eine molekulare Schere wirkt.
Schwachstelle
Die Wissenschafter fanden nun, dass die Verbindungen der Untereinheiten,
die diesen Ring bilden, sehr stabil sind. Sie fallen auch wŠhrend langer
ZeitrŠume nicht auseinander. In Zusammenarbeit mit Kollegen in Cambridge
(Gro§britannien), konnten die Forscher sogar eine dieser Verbindungen
in atomarer Auflšsung sichtbar machen. Gleichzeitig wiesen sie nach, dass
es nicht mšglich ist, die Verbindung zwischen den Schwesterchromatiden
nach Vollendung des Replikations-Prozesses neu zu bilden. Die wŠhrend
der Replikation hergestellte Kšhasion muss also bis zur folgenden Zellteilung
halten.
Falls dies auch auf Eizellen zutrifft, dann muss die noch vor der Geburt
hergestellte KohŠsion jahrzehntelang halten, ohne die Mšglichkeit, spŠter
erneuert oder repariert zu werden. In dieser Schwachstelle kšnnte ein
Grund fŸr die starke Zunahme an Fehlern bei der Eizellreifung mit fortschreitendem
Alter der Mutter liegen. Die Forscher wollen nun den molekularen Mechanismus
des Eiwei§komplexes, der fŸr die KohŠsion verantwortlich ist, weiter entschlŸsseln.
(APA)
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