Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kröten, die drei durch zwei teilen

10.11.2011
Einzigartiger Vererbungsmechanismus

Die aus dem Norden Pakistans stammenden Batura-Kröte teilt eine ungerade Chromosomenzahl durch zwei und stellt Keimzellen her, die bei ihrer Fusion zu Nachkommen mit wieder drei Chromosomensätzen führen. Wie ihr dieses Kunststück gelingt, haben vom Schweizerischen Nationalfonds unterstützte Forschende nun aufgedeckt.


Äusserlich unauffällig, genetisch beeindruckend: Ein männliches Exemplar der Batura-Kröte (Bufo baturae).
© Matthias Stöck/SNF – Abdruck mit Autorenangabe und nur zu redaktionellen Zwecken

«Nichts ist unmöglich.» Die Kröte mit dem wissenschaftlichen Namen Bufo baturae scheint den Werbeslogan einer japanischen Autofirma zum Lebensmotto erkoren zu haben: Obwohl sie drei Chromosomensätze mit je elf Chromosomen aufweist, pflanzt sie sich sexuell fort. Hierfür muss sie ihr Erbgut auf männliche und weibliche Keimzellen aufteilen, darf aber keine Chromosomen halbieren, weil das die Zeugung von lebensfähigen Nachkommen verunmöglichen würde. Wie es der Kröte gelingt, eine ungerade Chromosomenzahl durch zwei zu teilen und Keimzellen herzustellen, die bei ihrer Fusion zu Nachkommen mit wieder drei Chromosomensätzen führen, zeigt eine Gruppe von Biologen um Nicolas Perrin von der Universität Lausanne nun in einer kürzlich publizierten Studie (*) auf.

Elimination und Duplikation
Der kuriosen Kröte erstmals begegnet sind die Forschenden vor 15 Jahren, als sie in den Bergen im nördlichen Pakistan das Verbreitungsgebiet verschiedener Froscharten bestimmten. Zurück im Labor kreuzten sie einige der mitgebrachten Kröten – und entdeckten einen bis anhin völlig unbekannten Vererbungsmechanismus: Die Männchen eliminieren den dritten Chromosomensatz. Dann gelangt von den anderen beiden Chromosomensätzen die Hälfte in die Spermien. Die Weibchen hingegen duplizieren den dritten Chromosomensatz, bevor sie zwei der vier Chromosomensätze in die weiblichen Keimzellen stecken. Die dabei entstehenden Eizellen enthalten alle eine identische Kopie des dritten Chromosomensatzes, während ihr weiterer Chromosomensatz aus den zwei anderen mütterlichen Sätzen zusammengewürfelt ist.
Ein Drittel Klon, zwei Drittel neu
Einen Chromosomensatz überträgt die Kröte also originalgetreu, wie wenn sie sich asexuell fortpflanzen würde. Genetisch gesehen sind die Nachkommen zu einem Drittel Klone. Doch die anderen beiden Chromosomensätze erfahren bei der sexuellen Fortpflanzung eine genetische Durchmischung, sie sind in jeder Generation immer neu zusammengesetzt.

«Wir wissen nicht, wieso die Batura-Kröten einen so komplizierten Vererbungsmechanismus aufweisen», sagt Perrin. Vielleicht liege es an den schwierigen Umweltbedingungen, welche die Kröte in den wüstenähnlichen Bergregionen Pakistans zu meistern habe. In unwirtlichen Lebensräumen seien die Lebewesen oft derart spezialisiert, dass sie sich keine genetische Durchmischung leisten könnten.

Doch dass die Batura-Kröte nur einen Teil ihres Erbguts im sexuellen Austausch erneuere, sei im ganzen Tierreich einzigartig. «Ein Glücksfall für unsere Forschung», sagt Perrin, der sich vom Studium dieser Kröte neue Einsichten verspricht, wie sich die sexuelle Fortpflanzung auf die Entwicklung des Erbguts auswirkt.

(*) Matthias Stöck, Jana Ustinova, Caroline Betto-Colliard, Manfred Schartl, Craig Moritz and Nicolas Perrin (2011). Simultaneous Mendelian and clonal genome transmission in a sexually reproducing, all-triploid vertebrate. Proceedings of the Royal Society B online: doi: 10.1098/rspb.2011.1738

(als PDF beim SNF erhältlich; E-Mail: com@snf.ch)

Kontakt
Prof. Nicolas Perrin
Institut für Ökologie und Evolution
Universität Lausanne
Biophore
CH-1015 Lausanne
Tel.: +41 (0) 21 692 41 84
E-Mail: Nicolas.Perrin@unil.ch

Abteilung Kommunikation SNF | idw
Weitere Informationen:
http://www.unil.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Nose2Brain – Effizientere Therapie von Multipler Sklerose
26.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB

nachricht Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität
25.04.2017 | Universität Bielefeld

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: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

123. Internistenkongress: Wie digitale Technik die Patientenversorgung verändert

26.04.2017 | Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Bestrahlung bei Hirntumoren? Eine neue, verlässlichere Einteilung erleichtert die Entscheidung

26.04.2017 | Medizin Gesundheit

Nose2Brain – Effizientere Therapie von Multipler Sklerose

26.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Bauübergabe der ALMA-Residencia

26.04.2017 | Architektur Bauwesen