Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Mischung macht's - Duftstoffe im Urin lösen bei Mäusen komplexes Verhalten aus

02.05.2014

RWTH-Wissenschaftler veröffentlichen in renommiertem US-Fachmagazin.

Im Tierreich wird Sozialverhalten über eine Vielzahl von Signalen gesteuert. Der Urin von Mäusen beispielsweise enthält so genannte „Major urinary proteins“ (MUPs). Diese vermitteln wichtige Informationen, unter anderem zum Aggressions- und Paarungsverhalten des Tieres.


Mag ich Dich riechen? RWTH-Wissenschaftler untersuchen die Reaktionen von Mäusen auf die Duftmarken ihrer Artgenossen.

Peter Winandy

Prof. Dr. Marc Spehr, Lichtenberg-Professor der Aachener Biologie und Biotechnologie, konnte nun erstmals zusammen mit internationalen Kooperationspartnern zeigen, wie diese unterschiedlichen Informationen produziert und erkannt werden. Die Forschungsergebnisse wurden im renommierten Fachmagazin „Cell“ vorgestellt.

Mäuse können mit Hilfe eines speziellen Geruchsorgans, dem Vomeronasalen Organ, Duftstoffen wichtige Informationen entnehmen. „Für die richtige Interpretation der Urin-Duftmarken bzw. der darin enthaltenen Pheromone ist die Unterscheidung zwischen den eigenen und fremden Signalen entscheidend“, berichtet Spehr.

„Die eigene Duftmarke darf auf keinen Fall Aggression hervorrufen oder hierarchische Gruppenstrukturen verändern“, so der Leiter der Abteilung Chemosensorik am Institut für Biologie II. Doch wie gelingt es dem Nervensystem, mit einer begrenzten Zahl von Pheromonsubstanzen stereotype Verhaltensweisen wie Aggression oder Paarungsbereitschaft zu steuern und gleichzeitig Eigen- und Fremderkennung zu ermöglichen?

Urin stellt durch individuellen Mix eine persönliche Duftnote dar

Bei dieser Fragestellung kamen die Wissenschaftler einen entscheidenden Schritt weiter. „Obwohl der genetische Baukasten der Mäuse 21 sunterschiedliche MUPs enthält, produziert jede Maus nur zwischen vier und zwölf verschiedene Proteine“, erläutert Marc Spehr. Aus diesen „Grundsubstanzen“ mixt jedes Individuum jedoch einen unterschiedlichen „Cocktail“ von MUPs und gibt ihn mit dem Urin ab. Es entsteht eine Art persönliche Duftmarke, die eine Vielzahl relevanter Informationen enthält.

Dazu gehört auch die wichtige Information, ob es sich um Eigen- oder Fremdurin handelt. So konnten die Forscher mit Hilfe manipulierter MUP-Mischungen in Verhaltensversuchen und in neurophysiologischen Experimenten zeigen, dass schon kleine Veränderungen im MUP-Cocktail die Identität der Mäuse veränderten. Beispielsweise konnte das Reviermarkieren, das so genannte countermarking, bereits beobachtet werden, wenn dem eigenen Urin lediglich ein „fremdes“ MUP-Protein hinzugefügt worden war. Wurden den Tieren Duftmarken aus eigenem Urin oder dem eigenen MUP-Cocktail präsentiert, blieb jegliche Verhaltensreaktion aus. 

Manche Nervenzellen im Vomeronalsal-Organ sind Entschlüsselungsspezialisten

Im nächsten Schritt entschlüsselten die Aachener Wissenschaftler, wie das Verhalten auf der neuronalen Ebene ausgelöst wird. Hierzu untersuchten sie einzelne Nervenzellen im Vomeronasalen Organ und zeichneten deren Aktivität während der Stimulation durch Duftstoffe auf. Bei den Experimenten kamen die Doktoranden Tobias Ackels und Annika Cichy auf der Suche nach den verantwortlichen Nervenzellen zu einem verblüffenden Ergebnis:

Von über 1000 untersuchten Neuronen im Vomeronasalen Organ reagierte nur ein Bruchteil, nämlich 2,5 Prozent der Nervenzellen empfindlich auf die MUPs. Während manche Neuronen sehr spezifisch auf nur ein bestimmtes MUP reagierten, zeigten andere Nervenzellen wiederum ein breites Antwortmuster auf verschiedene MUPs.

„Bisher gingen wir davon aus, dass einzelne Sensoren des Vomeronasalen Organs ausschließlich auf ganz spezifische Pheromone reagieren“, erklärt Marc Spehr. „Die neuen Erkenntnisse legen nun nahe, dass manche Nervenzellen echte Entschlüsselungsspezialisten sind.“

Infos:
Prof. Dr. Marc Spehr
Abteilung Chemosensorik, Institut für Biologie II, RWTH Aachen
Tel. 0241 8020802; E-Mail: m.spehr@sensorik.rwth-aachen.de

Weitere Informationen:

http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674%2814%2900224-4

Thomas von Salzen | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie
22.02.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Erster Atemzug prägt Immunsystem nachhaltig
22.02.2017 | CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften