Fliegenkinder erben ihre Lebensdauer geschlechtsabhängig

Wie die Mutter, so die Tochter, und wie der Vater, so der Sohn: Evolutionsbiologinnen und -biologen der Universitäten in Bielefeld und in Uppsala (Schweden) haben jetzt gezeigt, dass diese Redensart für die Vererbung der Lebenserwartung zutrifft – und zwar bei Taufliegen, im Volksmund bekannt als Fruchtfliegen.

In einer Studie fand das Forscherteam heraus, dass Nachkommen dieser Insekten ihre Lebensdauer hauptsächlich geschlechtsabhängig erben: Männlicher Nachwuchs wird mit hoher Wahrscheinlichkeit etwa so alt wie sein Vater, beim weiblichen Nachwuchs richtet sich die Lebenserwartung vor allem nach der Mutter. Ihre Untersuchungsergebnisse veröffentlichen die Wissenschaftler am Donnerstag, 12. September, in dem namhaften Fachjournal „American Naturalist“.

Mit der neuen Studie stellt das deutsch-schwedische Forschungsteam eine bisherige Annahme von Biologen und Medizinern auf den Kopf: Bislang gingen sie davon aus, dass sich ein genetisches Krankheitsrisiko gleich stark auf weibliche und männliche Nachkommen auswirkt.

Ausgangspunkt der Studie war, dass sich die durchschnittliche Lebenserwartung von Männer und Frauen unterscheidet – das kann genetische Gründe haben, das kann aber auch an unterschiedlicher Lebensführung liegen. Das deutsch-schwedische Forschungsteam wollte klären, inwieweit dieser Geschlechtsunterschied in der Lebensspanne vom genetischen Erbgut abhängt.

Für ihre Experimente haben die Forscher durch die Kreuzung mit speziellen Fliegenmutanten in die Vererbung der Tiere eingegriffen. So konnten sie 50 Halbklone erzeugen, das sind Gruppen von Individuen, deren Erbgut zur Hälfte vollkommen identisch ist, während sie für die andere Hälfte des Erbgutes gänzlich unverwandt miteinander sind. Von jedem Halbklon haben die Forscher von 400 Weibchen und 400 Männchen die Lebensdauer bestimmt. „Das Besondere ist, dass wir so den Einfluss dieses zu 50 Prozent identischen Erbgutes in beiden Geschlechtern messen konnten“, sagt Dr. Holger Schielzeth von der Fakultät für Biologie, einer der Autoren der Studie.

Aus den Daten der halbgeklonten Taufliegen konnten die Forscherinnen und Forscher ablesen, wie ähnlich sich Individuen eines Halbklons sind und inwiefern die Lebendauer von Weibchen und Männchen eines Halbklons übereinstimmt. Das Ergebnis: Innerhalb der Geschlechter zeigte sich eine große Ähnlichkeit der Lebensdauer, aber zwischen den Geschlechtern war der rechnerische Zusammenhang gering. Methusalem-Gene des Vaters wirken sich also nur bedingt auf die weiblichen Nachkommen aus – zumindest bei Taufliegen. Umgekehrt haben besonders langlebige Weibchen nicht unbedingt langlebige Brüder, Väter oder Söhne. Etwa drei Viertel der erblichen Komponente der Lebenserwartung wirkt sich nur innerhalb des eigenen Geschlechts aus.

Die Forscher schlussfolgern, dass das Risiko einer tödlichen Erbkrankheit vor allem innerhalb des gleichen Geschlechts weitergegeben wird. „Genvarianten, die für das eine Geschlecht problematisch werden können, spielen anscheinend nur eine vergleichsweise geringe Rolle für die Lebenserwartung des anderen Geschlechts“, sagt Holger Schielzeth. Prinzipiell sei das Ergebnis auf den Menschen übertragbar, denn auch beim Menschen ist die Lebenserwartung erblich. Auch für die Medizin kann die geschlechtsspezifische Vererbung Schielzeth zufolge bedeutsam sein, denn Therapien sollten dann die geschlechtsspezifischen Risiken stärker berücksichtigen.

Originalveröffentlichung:
Anne Lehtovaara, Holger Schielzeth, Ilona Flis und Urban Friberg: Heritability of lifespan is largely sex-limited in Drosophila, American Naturalist, http://dx.doi.org/10.1086/673296, online erschienen am 12. September 2013.
Weitere Informationen im Internet:
www.uni-bielefeld.de/biologie/Evolutionsbiologie/04-schielzeth.html
Kontakt:
Dr. Holger Schielzeth, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie, Abteilung für Evolutionsbiologie
Telefon: 0521 106-2820
E-Mail: holger.schielzeth@uni-bielefeld.de