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aus scinexx

Mitochondriale DNA: Auch vom Vater?
Erbgut aus den Zellkraftwerken wird doch nicht nur von der Mutter vererbt 

Widerspruch zur gängigen Theorie: Entgegen bisheriger Annahme kann mitochondriale DNA nicht nur von der Mutter an den Nachwuchs weitergegeben werden. Stattdessen wird dieses Genmaterial aus den Kraftwerken der Zelle in manchen Fällen offenbar auch vom Vater vererbt. Hinweise darauf haben Forscher bei mehreren Personen aus gleich drei nicht miteinander verwandten Familien gefunden. Ihre Entdeckung stellt damit ein lange Zeit gültiges Dogma der Vererbungslehre in Frage.

Der größte Teil unseres Erbguts liegt im Zellkern und wird von beiden Eltern an die Kinder weitergegeben. Neben dieser chromosomalen DNA verfügen wir jedoch über weiteres Genmaterial: Es liegt in den Kraftwerken der Zelle, den Mitochondrien. Da Spermien bei der Befruchtung in der Regel nur ihren Zellkern übertragen, stammt die mitochondriale DNA jedes Menschen aus der mütterlichen Eizelle. Das Genmaterial in den Mitochondrien wird also ausschließlich von der Mutter vererbt - so zumindest dachte man bislang.

Mitochondrien im Blick

Wissenschaftler um Shiyu Luo vom Cincinnati Children's Hospital haben nun Belege dafür entdeckt, dass mitochondriale DNA doch auch vom Vater an den Nachwuchs weitergegeben werden kann. Auf die Spur dieses unerwarteten Vererbungsmechanismus brachte das Team die DNA eines vier Jahre alten Jungen. Bei diesem kleinen Patienten bestand der Verdacht auf eine Mitochondriopathie - einer Erkrankung, die durch Mutationen im mitochondrialen Erbgut verursacht wird.

Um diesem Verdacht auf den Grund zu gehen, wurde die DNA des Jungen sequenziert und analysiert. Dabei stellte sich heraus: Ungewöhnlich viele Genvarianten lagen nur in einem Teil der Mitochondrien der Zelle mutiert vor, während dieser entsprechende Abschnitt des Erbguts in anderen Mitochondrien unauffällig war. Dieses Phänomen ist als Heteroplasmie bekannt. Das Verhältnis von normaler und mutierter DNA ist dabei entscheidend dafür, ob durch die Mutationen tatsächlich Symptome entstehen.

Von Mutter und Vater

Weil das Ausmaß der Heteroplasmie bei dem Jungen so ungewöhnlich war, nahmen die Forscher anschließend auch das mitochondriale Erbgut seiner Familienmitglieder unter die Lupe - unter anderem das der Mutter sowie der Großeltern. Bei der Mutter machten sie eine überraschende Entdeckung: Ihre von Heteroplasmie betroffenen Genvarianten ließen sich nicht durch eine ausschließlich mütterliche Vererbung erklären. Stattdessen schien sie 21 dieser Varianten von ihrer Mutter und zehn weitere von ihrem Vater geerbt zu haben.

Der Junge und seine beiden Schwestern wiederum schienen sämtliche Mitochondrien-DNA dem gängigen Schema nach von der Mutter geerbt zu haben. Handelte es sich bei der väterlichen Vererbung um einen seltsamen Einzelfall - oder war Luos Team womöglich sogar ein Fehler unterlaufen? Offenbar nein: Zusätzliche, unabhängige DNA-Analysen bestätigten das auffällige Ergebnis.

Ungewöhnlicher Vererbungsweg

Doch nicht nur das: Die Wissenschaftler wiesen dasselbe Phänomen schließlich bei weiteren Familienmitgliedern und sogar anderen Familien nach. Konkret fanden sie bei 17 Personen aus insgesamt drei unterschiedlichen, nicht miteinander verwandten Familien Belege für eine väterliche Vererbung von Mitochondrien-DNA. "Damit stellt unsere Arbeit grundsätzliche Annahmen über die mitochondriale Vererbung in Frage", schreiben sie.

Vererbung mitochondrialen Erbguts von beiden Elternteilen war bisher nur von manchen Hefearten und in Ausnahmefällen von Drosophila-Fliegen, Mäusen und auch Schafen bekannt, wie die Forscher berichten. Nun sei klar, dass dieses Phänomen ebenfalls beim Menschen vorkommt: "Die Regel ist nach wie vor die Vererbung über die Mutter. In einigen Fällen kann mitochondriales Genmaterial aber auch vom Vater an die Kinder weitergegeben werden."

Mechanismen entschlüsseln

Die Mechanismen hinter diesem ungewöhnlichen Vererbungsweg zu entschlüsseln, könnte nach Ansicht des Teams nicht nur neue Einblicke darin liefern, wie mitochondriale DNA von den Eltern an den Nachwuchs übertragen wird. "Womöglich ergeben sich daraus sogar neue Therapieansätze für mitochondriale Erbkrankheiten", schließen die Forscher. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; doi: 10.1073/pnas.1810946115)

(PNAS, 27.11.2018 - DAL)

Zu männlich?

aus Die Presse, Wien, 14.11.2018 

Autismus:
Mangelt dem extrem männlichen Gehirn Zink?
Der defizitäre Sozialbezug hat mit Geschlechtsdifferenzen im Gehirn zu tun, das wird von einer breiten Studie bestätigt. Unklar bleibt weiter der Ursprung des Leidens, ein Verdacht richtet sich auf Zink.

Von Jürgen Langenbach

„Sind Sie autistisch?“ Das fragte im Frühjahr 2017 der britische TV-Sender Channel 4 auf einer Website (zur Vorberei- tung einer Dokumentation), es folgten Tests und Fragen nach Daten zur Person. 695.000 Menschen nahmen teil, darunter 35.648, die sich als Autisten deklarierten, weil sie entsprechende Diagnosen hatten, das waren 5,45 Prozent, viel mehr als in der Gesamtbevölkerung – etwa ein Prozent –, so ganz von der Welt abgeschnitten sind die nicht, bei denen es im Kern ihres breit gefächerten Leidens um mangelnden sozialen Bezug geht, von klein auf, autistische Kinder nehmen oft selbst mit ihren Müttern keinen Augenkontakt auf.

Woher das kommt, ist völlig unklar, in den 50er-Jahren vermutete der in den USA höchst einflussreiche Österreicher Leo Kanner emotionale Defizite in der Erziehung dahinter – „Kühlschrankmütter“ –, später setzte man auf Gene und fand auch Kandidaten, aber keine zentralen. Alternativ suchte Hans Asperger, auch er Österreicher, einen Zugang über den Charakter: Von Autismus sind mehr Männer als Frauen geschlagen – zwei bis drei Mal soviel –, und in seiner Praxis als Kinderpsychiater erlebte Asperger unter Autismuspatienten viele „kleine Professoren“. Deshalb sah er hinter Autismus „das männliche Muster, ins Extrem übertrieben“: Dieses Muster fühlt sich nicht in die Welt ein, sondern will Ordnung in sie bringen, mit Regeln und Systemen.

Es geriet in Vergessenheit, zwei Theorien griffen es später auf, die vom Empathizing-Systemizing (E-S) und die vom „Extrem Male Brain“ (EMB), sie gehen davon aus, dass Frauen über mehr Empathie verfügen – Einfühlungsvermögen, intellektuelles wie emotionales – und Männer über mehr Ordnungssinn, und dass Letzterer sich bei Autismus verstärkt zeigt. Das hat sich oft bestätigt, an kleinen Samples, nun bot Channel 4 Daten in Hülle und Fülle, und Simon Baron Cohen, Autismusforscher in Oxford, nutzte die Chance und fand die Hypothesen bestätigt.

Systematisierung vs. Empathie

Und zwar auf beiden Ebenen: Die Geschlechtsdifferenz im Gehirn zeigt sich in der Gesamtbevölkerung. Und sie zeigt sich ausgeprägter bei Autisten: Je höher der in Tests gemessene Systematisierungs-Quotient (SZ) ist, desto niedriger ist der Empathie-Quotient (EQ), und desto größer ist das Risiko, an Autismus zu erkranken.

Das heißt allerdings nicht, dass Autisten jegliche Empathie fehlt: Der EQ misst das intellektuelle Einfühlungsvermögen, nicht das emotionale, über das verfügen Autisten (umgekehrt ist es bei Psychopathen). Und das heißt auch nicht, dass (nur) jeder Mann gefährdet ist: Auch Frauen können einen hohen SZ haben und einen niederen EQ. Das heißt allerdings, dass die Folgen bis in die Berufswahl reichen: Wer Stem betreibt – Science, Technology, Engineering, Mathematics –, ist stärker gefährdet (Pnas 12. 11.).

Über die Ursache des Leidens ist damit allerdings nichts gewonnen, Baron Cohen sieht zu viel männliches Sexualhormon im Uterus dahinter. Ein anderer Verdacht richtet sich länger schon gegen Zink bzw. seinen Mangel. Er wird nun von Sally Kim (Stanford) bekräftigt: Sie hat an Zellkulturen gezeigt, dass und wie Zink bei der Bildung von Synapsen – den Verbindungen zwischen Gehirnzellen – mitspielt, und zwar in der frühen Entwicklung des Gehirns (Frontiers in Molecular Neuroscience 9. 11.). „Unser Befund verbindet den Zinkgehalt in Hirnzellen mit der Entwicklung von Autismus“, schließt Kim, rät aber dringlich von vorsorglicher Selbstmedikation ab: Es gibt keine klinischen Tests an Menschen – und Zink kann auch die Gesundheit gefährden, etwa die Aufnahme von Kupfer verringern und dadurch Anämie bringen.

Je mehr man ihn bestreitet, umso größer wird der kleine Unterschied.

Garten des buddhistischen Fruchtbarkeitstempels Tawarayama Onsen (Japan)

In der Neuen Zürcher vom 2. November rezensierte Markus Schär ein neu erschienenes Buch des neuseeländischen Psychologen Steve Stewart-Williams - The Ape that Understood the Universe; in Untertitel: How the Mind and Culture Evolve. Gegenstand ist die beliebte Frage, ob Männer und Frauen "von Natur aus" unterschiedlich sind oder ob "alles nur Erziehung" ist. Nach einem kurzen Abriss des Aufstiegs der Gender Studies kommt er zur Sache selbst: 
 
Der Konstanzer Biologe Axel Meyer stiess auf wütenden Protest, als er 2015 mit seinem Buch «Adams Apfel und Evas Erbe» erklärte, «warum Frauen anders sind als Männer». Und der Zürcher Anthropologe Carel van Schaik zwang sich, «den Text so trocken wie möglich zu halten», als er 2016 sein Lehrbuch zu den «Primate Origins of Human Nature» herausgab, «weil jede Aussage zum menschlichen Verhalten zu erbitterten Debatten führen kann». Der Autor des Bestsellers «Das Tagebuch der Menschheit» wagt sich erst in seinem nächsten Buch so locker wie in seinen Vorlesungen an die Unterschiede zwischen den Geschlechtern – nach seiner Emeritierung.

«Die Soziobiologen und die Evolutionspsychologen platzten wie die Stinktiere in eine Party», so Steve Stewart-Williams. Der Neuseeländer, der nach akademischem Globetrotten jetzt als Psychologieprofessor an der University of Nottingham in Malaysia lehrt, stellt diese Ideen in seinem neuen Buch, «The Ape that Understood the Universe», klar und witzig dar, mit einem ambitiösen Ziel: «In diesem Moment in der Geschichte ist es erstmals möglich, eine Erklärung für das menschliche Verhalten und die menschliche Kultur zu geben, die wenigstens eine passable Chance hat, akkurat zu sein.»

Der Psychologe stützt sich, wie die Biologen, auf die Evolution. Und bei der Geschlechterfrage geht er von einem Problem aus, das schon Charles Darwin umtrieb: Warum ziert den Pfauenhahn ein prächtiges Rad, obwohl es ihm im Überlebenskampf nur Nachteile beschert? Der Stammvater der Evolutionslehre fand bereits die Lösung: Es gibt nicht nur die natürliche, sondern auch die sexuelle Selektion. Bei den Pfauen wählten die Hennen die Hähne mit den schönsten Rädern aus, weil diese stark und gesund sein mussten, damit sie sich einen so hinderlichen Prunk leisten konnten – die Weibchen züchteten also die Männchen nach ihrem Wunschbild.

Welche Qualitäten das eine Geschlecht beim anderen schätzt, hängt von der Investition in den Nachwuchs ab. Die Weibchen müssen die Jungen austragen und oft lange beschützen, sie brauchen also Väter, die ihnen dabei helfen. Die Männchen dagegen können eine Vielzahl von Weibchen begatten, dafür müssen sie sich mit Ornamenten als Erzeuger empfehlen oder mit Waffen gegen Konkurrenten durchsetzen. Darum der Federschmuck bei den Vögeln oder die Mähne bei den Löwen einerseits, die Geweihe bei den Hirschen oder die grossen Eckzähne bei den Schimpansen anderseits. Darum aber auch die breiteren Schultern oder die wilderen Triebe bei den männlichen Menschen – zumindest sehen es die Anthropologen so.

Mit der Evolution aufgrund der sexuellen Selektion erklären sie, was Carel van Schaik im Lehrbuch und Steve Stewart-Williams als Populärwissenschaft aufzeigen: Männer wählen ihre Partnerinnen aufgrund ihrer Fruchtbarkeit aus; sie achten deshalb auf gesunde Haut und runde Formen. Und Frauen suchen bei ihren Partnern neben der Gesundheit vor allem Status und Ressourcen – deshalb finden, wie Axel Meyer zündelt, auch alte, graue Männer mit Porsche noch Gespielinnen. Mit diesem Ansatz lassen sich aber auch die Ungleichheiten begründen, die Politikerinnen wie Simonetta Sommaruga* missfallen: Im Durchschnitt – also nicht in jedem Fall! – interessieren sich Männer eher für Dinge und Frauen eher für Beziehungen, kämpfen Männer härter gegen Konkurrenten und gehen grössere Risiken ein. Deshalb erringen die Männer mehr Chefposten oder Nobelpreise, begehen aber auch schwerere Straftaten und erleiden einen früheren Tod.

Nicht die Evolution habe zu diesen Unterschieden geführt, wenden die Vertreterinnen der Gender-Studies ein, sondern die jahrtausendelange Diskriminierung der Frauen im Patriarchat. Dagegen fragt Steve Stewart-Williams, ob es um die Gewalt, die Untreue oder die Abenteuerlust der Männer geht: Weshalb zeigen sich die Geschlechtsunterschiede, wenn sie denn kulturell geprägt sind, in allen Kulturen gleich? Und vor allem: Weshalb halten sie sich, selbst wenn die Sozialisation, wie beim Zähmen wilder Knaben, dagegenwirkt?

Ungleich sind die Geschlechter denn auch gerade, wenn sie – dank der Gleichstellung der Frauen – machen können, was sie wollen. Eine Studie im führenden Wissenschaftsjournal «Science», mit dem bei Ernst Fehr in Zürich ausgebildeten Ökonomen Armin Falk als Lead-Autor, bestätigte kürzlich mit einer weltweiten Erhebung einen Befund, den die evolutionäre Psychologie schon länger kennt: je fortschrittlicher die Länder bei der Gleichstellung, desto grösser der Geschlechterunterschied bei der Berufswahl. Es könnte also doch vernünftige Gründe geben, weshalb sich die Löhne von Männern und Frauen unterscheiden – selbst wenn die Bundesrätin keine sieht.

*) Simonetta Sommaruga vertritt die Sozialistische Partei im Schweizer Bundesrat; 2015 war sie Bundespräsidentin der Schweiz.

Steve Stewart-Williams: The Ape that Understood the Universe. How the Mind and Culture Evolve. Cambridge University Press, Cambridge 2018. 378 S., Fr. 42.90.


Nota. - Der Fortschritt wird nach Nestroy immer kleiner statt größer, je näher man ihn anschaut. So ungezogen ist der Kleine Unterschied nicht. Der wird, wie die Natur es will, größer, je genauer man hinsieht.
JE.