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Mitochondriale DNA

Auch der Papa hat etwas beizusteuern

Das Erbgut der Mitochondrien eines Menschen stammt offenbar, anders als bisher angenommen, nicht ausschließlich von der Mutter. Forscher um Shiyu Luo vom Maternal and Child Health Hospital in Guangxi, China, fanden bei drei Familien in der mitochondrialen DNA (mtDNA) auch väterliche Anteile. Das Ergebnis widerlegt eine bislang als unumstößlich geltende Lehrmeinung – zumindest ein bisschen.
Annette Mende
30.11.2018
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Mitochondrien sind Organellen in den Zellen fast aller Eukaryoten, in denen die Atmungskette und somit die Energieproduktion abläuft. Sie unterscheiden sich in einigen Punkten von anderen Zellorganellen, etwa weil sie von einer Doppelmembran umschlossen sind und eine eigene DNA enthalten. Diese Besonderheiten haben zur Entwicklung der sogenannten Endosymbiontentheorie geführt, der zufolge die Mitochondrien ursprünglich aus einer Symbiose von aeroben Bakterien mit den Vorläufern der heutigen Eukaryoten hervorgegangen sind.

Vererbt werden Mitochondrien ausschließlich von der Mutter auf ihre Nachkommen – dachte man bisher. Wissenschaftler hätten allerdings schon früher diskutiert, ob neben der rein mütterlichen Vererbung der mtDNA nicht auch eine anteilige vom Vater existiert, schreiben die Autoren der aktuellen Arbeit im Fachjournal »PNAS«. Hierfür fanden sie jetzt den Beweis: Sie entdeckten bei 17 Individuen aus mehreren Generationen dreier nicht verwandter Familien hohe Anteile (24 bis 76 Prozent) der sogenannten Heteroplasmie, also unterschiedliche mtDNA in einer einzigen Zelle. Um sicherzugehen, dass es sich nicht um einen Messfehler handelt, ließen die Forscher die Proben zusätzlich in zwei unabhängigen Labors analysieren, die ihre Ergebnisse bestätigten.

Die genaue Analyse der mtDNA zeigte, dass diese biparental vererbt worden war, also Anteile sowohl von der Mutter als auch vom Vater enthielt. Das Vererbungsmuster ähnele dabei dem autosomal-dominanten, so die Autoren.

Ganz über Bord werfen wollen sie die alte Lehrmeinung jedoch nicht. »Das zentrale Dogma der mütterlichen Vererbung der mtDNA bleibt weiter gültig. Unsere Ergebnisse legen aber nahe, dass es daneben wenige Ausnahmefälle gibt, in denen väterliche mtDNA an die Nachkommen weitergegeben wird«, heißt es in der Publikation. Die Mechanismen dahinter sollten aufgeklärt werden, um Ansätze zur Behandlung pathologischer mtDNA-Transmission zu identifizieren.

DOI: 10.1073/pnas.1810946115

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