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Anonim

Eineiige Zwillinge sind genetisch nicht identisch.

Eineiige Zwillinge mögen gleich aussehen, aber ihre DNA ist nicht dasselbe wie lange gedacht, so eine neue Studie. Darüber hinaus wächst jeder Zwilling mit der Zeit genetisch unterschiedlicher. Abgesehen davon, dass forensischen Ermittlern möglicherweise die Möglichkeit gegeben wird, festzustellen, welcher Zwilling ein Verbrechen begangen hat, zeigen diese jüngsten Erkenntnisse, wie veränderlich das menschliche Genom tatsächlich sein kann, ob Zwillinge oder nicht.

Eineiige oder monozygote Zwillinge entstehen, wenn sich ein befruchtetes Ei oder eine befruchtete Zygote in zwei Teile teilt. Da sie aus derselben Zelle stammen, wird allgemein angenommen, dass solche Zwillinge physikalisch identisch sind, mit Ausnahme von Merkmalen, die durch Umweltfaktoren wie Fingerabdrücke und Gebärmutterbedingungen geprägt sind.

Manchmal können die körperlichen Unterschiede zwischen monozygoten Zwillingen tiefgreifend sein: Einer kann eine Krankheit wie Diabetes manifestieren und der andere nicht. Um herauszufinden, ob genetische Unterschiede diesen Unterschieden zugrunde liegen könnten, untersuchten die Molekulargenetiker Jan Dumanski und Carl Bruder, beide an der Universität von Alabama in Birmingham, und ihre Kollegen neun Paare monozygoter Zwillinge, von denen jeder einen Zwilling mit Parkinson-Krankheit oder ähnlichem hatte neurologische Störung. Die Forscher fanden heraus, dass alle neun Paare genetische Unterschiede aufwiesen. Insbesondere entdeckten sie Unterschiede in der Anzahl der Kopien von Genen. Zum Beispiel könnte einem Zwilling eine Kopie eines Gens fehlen oder zusätzliche Kopien haben.

Weiter untersuchten die Forscher 10 Paare gesunder monozygoter Zwillinge ohne signifikante sichtbare Unterschiede zwischen ihnen. Unerwarteterweise bestätigten sie in einem Paar, dass einem Zwilling ein mit Genen beladener Abschnitt von Chromosom 2 fehlte, den der andere Zwilling hatte, und vorläufige Ergebnisse deuteten darauf hin, dass acht andere Paare ebenfalls Variationen der Kopienanzahl aufwiesen. "Ich kann Ihnen nicht sagen, was für ein Schock das war", erinnert sich Bruder an ihre Daten im March American Journal of Human Genetics.

Darüber hinaus stellt Bruder fest, dass die von ihnen verwendeten Genomanalysemethoden nur relativ große Veränderungen feststellen konnten, die etwa 150.000 DNA-Basen groß waren. Er vermutet, dass Techniken mit höherer Auflösung zeigen werden, dass alle monozygoten Zwillinge Änderungen der Kopienzahl aufweisen. Diese Variationen treten im Allgemeinen auf, wenn doppelsträngige DNA bricht - der Reparaturprozess kann Gene auslassen oder zusätzliche Kopien einfügen.

Bei dem Zwilling mit dem Verlust von Chromosom 2 hatten nur etwa 75 Prozent der Blutzellen diese Deletion. Der fraktionierte Aspekt legt nahe, dass diese Änderung der Kopienzahl relativ spät im Leben erfolgte, da zu erwarten ist, dass Änderungen zu Beginn der Embryonalentwicklung ganze Gewebe betreffen. Es bleibt jedoch ungewiss, wann und wie oft diese Änderungen auftreten.

Obwohl monozygote Zwillinge möglicherweise nicht perfekt genetisch identisch sind, sind sie es doch fast, betont Bruder. Zwillingsstudien, in denen eineiige Zwillinge verglichen werden, um nach Unterschieden aufgrund von Umwelteinflüssen zu suchen, sollten daher weiterhin Verwendung finden. Das Aufspüren genetischer Unterschiede zwischen Zwillingen könnte daher bei der Identifizierung von Genen, die mit Krankheiten zusammenhängen, sehr hilfreich sein. "Wenn Sie zwischen Menschen suchen, die keine Zwillinge sind, die eine Krankheit haben oder nicht, gibt es so viele andere Unterschiede, die Sie klären müssen", erklärt Bruder. "Aber mit Zwillingen ist es viel einfacher zu finden, was anders ist." Wenn überhaupt, könnten Zwillingsstudien nun Verwendung finden, um herauszufinden, wie Umweltfaktoren das eigene Genom verändern können, schlägt Charles Lee vor, Direktor für Zytogenetik am Dana-Farber / Harvard Cancer Center.

Die Tatsache, dass selbst monozygote Zwillinge im Laufe ihres Lebens genetisch voneinander abweichen, "zeigt uns, wie viel dynamischer das Genom ist, als wir dachten - es ändert sich ständig, zum Guten oder zum Guten", sagt Bruder. Er und seine Kollegen untersuchen nun, ob alle Zellen eines Individuums genetisch identisch sind oder ob sie wie Zwillinge auseinander gehen und jedes von uns Mosaike aus leicht unterschiedlichen Genomen macht.

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