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 Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

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: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise