Epigenetik und Spermien-RNA: Vererbung über den Vater · Kapitel 21 von 24

Glossar

5-Hydroxymethylcytosin (5hmC): Oxidationsprodukt von 5-Methylcytosin; in Spermien entweder hoch oder kaum nachweisbar [s319].

5-Methylcytosin (5mC): Cytosin mit einer Methylgruppe; die häufigste DNA-Methylierung bei Wirbeltieren.

ART (assistierte Reproduktionstechniken): Sammelbegriff für Verfahren wie IVF, ICSI und Insemination.

Asthenozoospermie: verminderte Beweglichkeit der Spermien im Ejakulat.

Azoospermie: keine Spermien im Ejakulat. Obstruktiv: Verschluss der Samenwege bei erhaltener Spermienbildung. Nichtobstruktiv (NOA): gestörte Spermienbildung im Hoden.

Beckwith-Wiedemann-, Silver-Russell-, Angelman- und Prader-Willi-Syndrom: seltene Syndrome, die mit Störungen geprägter Gene zusammenhängen [s300, s404].

Bisulfit-Sequenzierung: Verfahren, das methylierte von unmethylierten Cytosinen unterscheidbar macht. WGBS: Ganzgenom-Bisulfit-Sequenzierung. RRBS: Reduced-Representation-Bisulfit-Sequenzierung (Teilgenom, angereichert an CpG-reichen Regionen).

Chromatin: Komplex aus DNA und Proteinen (Histone, Protamine) im Zellkern.

CpG: Cytosin direkt vor Guanin im DNA-Strang; typische Stelle der DNA-Methylierung. CpG-Inseln sind Abschnitte mit gehäuften CpG.

circRNA: zirkuläre, ringförmig geschlossene RNA.

DFI (DNA-Fragmentierungsindex) / SDF (Spermien-DNA-Fragmentierung): Anteil der Spermien mit DNA-Strangbrüchen, gemessen zum Beispiel mit TUNEL oder SCSA.

DMR (differenziell methylierte Region): DNA-Abschnitt, dessen Methylierung sich zwischen Gruppen unterscheidet.

DNMT: DNA-Methyltransferase, Enzym, das Methylgruppen auf DNA überträgt (DNMT1, DNMT3A, DNMT3B, DNMT3L; DNMT2 methyliert vor allem tRNA).

Epididymosomen: membranumschlossene Vesikel im Nebenhoden, die Moleküle auf reifende Spermien übertragen könnten [s279].

Epigenetik / Epigenom: erbliche oder stabile Veränderungen der Genaktivität ohne Veränderung der DNA-Sequenz; die Gesamtheit solcher Markierungen (DNA-Methylierung, Histonmodifikationen, RNA) in einer Zelle.

Epigenetische Uhr: Rechenmodell, das aus Methylierungswerten das Alter schätzt [s136].

Fecundability: Wahrscheinlichkeit, pro Zyklus eine Schwangerschaft zu erreichen; das Fecundability Odds Ratio vergleicht diese Chance zwischen Gruppen [s21].

FDR (False Discovery Rate): Maß für den erwarteten Anteil falsch-positiver Befunde bei Mehrfachtests.

Flagellum: Geißelfaden der Spermie, der den Antrieb bildet.

Geprägte Gene (Imprinting): Gene, deren Aktivität davon abhängt, ob sie vom Vater oder von der Mutter stammen (zum Beispiel H19, IGF2, MEST, SNRPN, KCNQ1OT1) [s413].

Histone: Proteine, um die DNA gewickelt ist; in Spermien werden die meisten durch Protamine ersetzt, ein kleiner Anteil bleibt erhalten [s422, s406]. Modifikationen wie H3K4me3, H3K9me3 und H3K27me3 bezeichnen Methyl- oder Acetylgruppen an bestimmten Aminosäuren.

Histon-Protamin-Austausch: Umstellung der Spermienchromatinpackung bei der Spermienreifung [s410].

ICSI / IVF / IUI: Mikroinjektion eines Spermiums in die Eizelle / Befruchtung im Labor / Samenübertragung in die Gebärmutter.

Intergenerational / transgenerational: Effekte in direkt exponierten Generationen (Vater, Keimzelle, F1; bei Exposition der Schwangeren auch F2) beziehungsweise in Generationen ohne eigene Exposition (F3 nach Exposition der Schwangeren, F2 nach Exposition des Vaters) [s260, s155].

LINE-1: häufige Wiederholungssequenz im Genom; wird als Maß der globalen Methylierung verwendet.

m6A: N6-Methyladenosin, eine chemische Modifikation von RNA [s202, s84].

miRNA (microRNA): kurze nichtkodierende RNA, die die Genaktivität dämpft.

Normozoospermie / Oligozoospermie / Teratozoospermie / Oligoasthenoteratozoospermie (OAT): normale Samenparameter / verminderte Spermienzahl / veränderte Form / alle drei Veränderungen zugleich.

PANDORA-seq: Verfahren zur vollständigeren Sequenzierung kleiner RNA [s24].

piRNA: PIWI-interagierende RNA; schützt unter anderem die Keimbahn vor beweglichen DNA-Elementen [s320].

Protamine: stark basische Proteine, die in reifen Spermien die DNA verdichten.

qPCR / RT-qPCR: quantitative Polymerase-Kettenreaktion (bei RNA nach Umschreiben in DNA).

Reprogrammierung: weitgehende Löschung und Neusetzung von Methylierungsmarkierungen in Keimzellen und frühem Embryo.

ROC / AUC: Kurve beziehungsweise Fläche darunter als Maß der Trennschärfe eines Tests (0,5 entspricht Zufall, 1,0 perfekter Trennung).

rsRNA / tsRNA / tRF: aus ribosomaler beziehungsweise Transfer-RNA abgeleitete kleine RNA-Fragmente [s335].

Spermatogenese: Spermienbildung im Hoden.

sncRNA (kleine nichtkodierende RNA): Sammelbegriff für miRNA, piRNA, tsRNA, rsRNA und weitere kleine RNA.

TUNEL: Färbeverfahren zum Nachweis von DNA-Strangbrüchen.

Zygote: befruchtete Eizelle.

Alle Kapitel und Anhänge (29)
  1. Das Wichtigste in Kürze
  2. Aufbau und Methodik dieser Studie
  3. Hintergrund
  4. Metaanalysen mit gepoolten Effektschätzern bis Leitlinien
  5. Erzählende Übersichten
  6. Methylierung geprägter Gene und männliche Infertilität bis Alter des Vaters
  7. Adipositas, Diabetes, Bewegung und Ernährung bis Autismus-Spektrum-Störung und väterliche Spermienmethylierung
  8. Spermien-RNA, Samenplasma und Hodengewebe beim Menschen bis Gesamteinordnung der Beobachtungsstudien
  9. Lesehinweis und Evidenzrahmen bis Systematische Übersichten und Metaanalysen
  10. Humanstudien zur Spermien-DNA-Methylierung
  11. Humanstudien zu Spermien-RNA bis Humanstudien zu Nachkommen und Mehrgenerationenmustern
  12. Tierversuche und Reichweite und Lücken der Studienlage
  13. Mechanismen und biologische Plausibilität
  14. Dosis-Wirkung, Subgruppen und Reversibilität
  15. Englisch bis Koreanisch
  16. Russisch bis Türkisch
  17. Widersprüche und ihre mögliche Erklärung
  18. Limitationen der Evidenz
  19. Offene Forschungsfragen
  20. Praktische Einordnung
  21. Glossar
  22. Quellenverzeichnis (Teil 1 von 3)
  23. Quellenverzeichnis (Teil 2 von 3)
  24. Quellenverzeichnis (Teil 3 von 3)
  25. Diagramme
  26. Quellen s01–s142
  27. Quellen s143–s285
  28. Quellen s286–s430
  29. Prüfprotokoll der Quellenkontrolle