Familie

Gehirnzellen bevorzugen die Gene eines Elternteils

Obwohl ein Kind die Gene beider Eltern erbt, werden sie unterschiedlich stark aktiviert ! /Bild: Fotolia
Gehirnzellen bevorzugen die Gene eines Elternteils
Catharina Kaiser

Kinder lieben ihre Eltern bekanntlich gleichermaßen, doch Studien zufolge kann die Liebe oftmals unbewusst aus dem Gleichgewicht geraten. Sprich, entweder Mutter oder Vater werden präferiert, und das sogar in der Art und Weise wie Anweisungen in der DNA behandelt werden. Obwohl ein Kind also die Gene von Mutter und Vater erbt, werden sie unterschiedlich stark aktiviert. Eine neue Studie von Forschern an der University of Utah School of Medicine zeigt, dass es für Zellen im Gehirn nicht ungewöhnlich ist, vorzugsweise eine Erbschaft über die andere zu stellen.

Ungleichgewicht der Gene

Bei neugeborenen Mäusen stellten die Forscher fest, dass in zumindest einer Region des Gehirns Ungleichheit die Norm ist. Denn 85 % der Gene im dorsalen Raphekern nehmen das mütterliche und väterliche Erbe unterschiedlich auf. Diese Region ist vor allem für die Ausschüttung des stimmungskontrollierenden Hormons Serotonin bekannt. Etwa 10 Tage später, was in Mäusejahren Jugendalter bedeutet, gleicht sich diese Aktivität der geerbten Gene an. Eine solche Veränderung ist allerdings nicht nur im Gehirn, sondern auch in anderen Teilen des Körpers, wie etwa der Leber oder den Muskeln, zu erkennen und kommt ebenso beim Menschen vor. „In der Regel denken wir bei Charakterzügen gleich an eine Person im Ganzen. Betrachtet man allerdings die einzelnen Zellen, so ist es weit komplizierter als gedacht“, erklärt Studienleiter Dr. Christopher Gregg. Diese Entdeckung könnte den Forschern helfen, die Entstehung von Gehirnstörungen besser zu verstehen.

Risikofaktor für psychische Erkrankungen

Gene, die auf eine solche Weise reguliert werden, gelten als Risikofaktoren für mentale Erkrankungen. Beim Menschen ist es vor allem das Gen DEAF1, dass ein Generbe in gleich mehreren Hirnregionen bevorzugt. Dieses Gen ist sowohl in der Entstehung von Autismus als auch bei geistigen Behinderungen involviert. Eine weitere Studie an Primaten zeigt, dass dasselbe auch für andere Gene zutreffen kann. Einschließlich derer die mit Krankheit, Schizophrenie, Aufmerksamkeitsdefizit-Störung und bipolarer Störung verbunden sind. Wie genau sich ein genetisches Ungleichgewicht auf die Gesundheit auswirkt, muss allerdings noch genauer untersucht werden. „Die vorläufigen Ergebnisse deuten allerdings darauf hin, dass es eine Anfälligkeit für Krankheiten bedeuten könnte“, so Dr. Gregg. Normalerweise arbeitet die zweite Kopie eines geerbten Genes als eine Art Schutzpuffer, falls das andere Gen defekt ist. Wird allerdings eine mutierte Gen-Kopie aktiviert und dem gesunden Gen vorgezogen, so könnte es Störungen in bestimmten Zellen verursachen. „Bislang waren Wissenschaftler der Meinung, es würde einen Zusammenhang zwischen diesen beiden Genkopien geben. Stattdessen entdeckten wir etwas völlig Unerwartetes“, erklärt Elliott Ferris, Informatiker und Co-Studienleiter. Im Rahmen der Studie untersuchten die Forscher tausende Gene und qualifizierten die Aktivierungslevel sowohl mütterlicher als auch väterlicher Genkopien. Dabei entdeckten sie, dank neu entwickelter statistischer Methoden, dass die Expression beider Gene unterschiedlich ist. Anschließend wurde eine Teilmenge dieser Genkopien genauer analysiert und eine Verbindung zwischen dem Ungleichgewicht und den zellularen Ebenen im Gehirn festgestellt.

Gene stumm schalten

Die neue Studie baut auf bisherigen Untersuchungen auf und erweitert dadurch den aktuellen Wissensstand in Bezug auf den Einfluss geerbter Gene. Somit steht fest, dass spezifische Genkategorien mütterliche und väterliche Genkopien unterschiedlich aktivieren und so möglichen Erkrankungen verursachen können. Dennoch scheint die Wissenschaft auch eine mögliche Lösung parat zu haben. Denn die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass das Stummschalten einer Genkopie dazu führt, dass die Zellen an einem bestimmten Zeitpunkt des Lebenszyklus eine Feinabstimmung ihres genetisches Programms durchführen.