Lectures / 30/04/2012 7:30 pm

Wie wird das menschliche Genom von einer (Zell-)Generation zur nächsten vererbt?

Forschungen zur menschlichen Embryologie sind keine Erscheinung der letzten Jahrhunderte – schon um 1510 führte Leonardo da Vinci bahnbrechende Arbeiten dazu durch. Die Fragen, die Leonardo stellte, waren natürlich andere, als die Forschung sie heute stellt: Ihn beschäftigte, ob für die Erzeugung eines Menschen nur das männliche Sperma eine Rolle spiele oder ob auch ein weiblicher „Samen“ beteiligt sei. Außerdem wollte er herausfinden, wie aus der Seele der Mutter eine zweite entsteht und wie diese schließlich auf das Kind übergeht. Heute glauben wir, dass durch die Vereinigung von mütterlichem und väterlichem Genom der „Bauplan“ für ein neues Lebewesen entsteht – jeweils 23 DNA-Moleküle werden in 46 Chromosomen verpackt. Diese Information würde in ausgedehnter Form eine Länge von mehreren Metern einnehmen. Wie passt eine so große Menge an DNA in einen Zellkern mit einem Durchmesser von nur einem hundertstel Millimeter? Wie funktioniert es, dass die Moleküle bei der Zellteilung beinahe unverändert weitergegeben werden? Und wie schließlich können daraus wieder Eizellen oder Spermien mit korrekter halbierter Chromosomenzahl entstehen? Diese Prozesse von Verdoppelung und Halbierung sind enorm komplexe Vorgänge, bei denen unter anderem Cohesin, ein molekularer „Klebstoff“, zum Einsatz kommt. Welche Kontrollmechanismen gibt es dabei, welche Fehlfunktionen können auftreten?