Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mehr Nachkommen durch Gentests: Wissenschaftler entdecken Ursache für Unfruchtbarkeit bei Rindern

09.01.2014
Ein kleiner Fehler mit weitreichenden Folgen: Wissenschaftler haben einen Gendefekt gefunden, der Zuchtbullen unfruchtbar macht.

Zum Nachweis der Mutation setzten die Forscher der Technischen Universität München (TUM) auf modernste Methoden der Gensequenzierung. Mithilfe von Tests kann jetzt festgestellt werden, welche Rinder als Zuchttiere infrage kommen.

Das Fleckvieh stammt ursprünglich aus dem Alpenraum. Heute ist diese robuste Rinderrasse auf allen Kontinenten zuhause. Geschätzt sind es weltweit etwa 40 Millionen Tiere.

In Deutschland leben etwa 1 Million Milchkühe der Fleckvieh-Rasse: „Ihre Genome lassen sich auf einige wenige Vorfahren, sogenannte Schlüsselahnen, zurückführen“, erklärt Prof. Ruedi Fries, Leiter des Lehrstuhls für Tierzucht an der Technischen Universität München (TUM). „Über die künstliche Besamung können männliche Zuchttiere mehr als hunderttausend Nachkommen hervorbringen.“

Ein einzelnes Gen macht unfruchtbar

Diese Praxis birgt jedoch Risiken: Befindet sich im Erbgut der Rinder ein unerkannter Gendefekt, pflanzt sich das Merkmal in späteren Generationen fort. Wissenschaftler der TUM haben jetzt entdeckt, dass eine Mutation im Gen TMEM95 auf dem Rinderchromosom 19 die Bullen nahezu unfruchtbar macht – nicht einmal 2 Prozent aller Besamungen verlaufen dann erfolgreich.

„Ansonsten sind die Tiere völlig gesund und unauffällig“, sagt Dr. Hubert Pausch, Erstautor der Studie. „Das Merkmal prägt sich außerdem nur dann aus, wenn Bullen die Mutation vom Vater- und vom Muttertier erben, also reinerbig (homozygot) für das defekte Gen sind. Lediglich in diesem Fall sollten die Tiere aus der Züchtung ausgeschlossen werden.“ Bereits seit August 2012 werden alle Zuchtbullen routinemäßig mit einem Gentest untersucht.

Erkenntnisse für die Humanmedizin

In ihrer Studie verglichen die Wissenschaftler das Genom von 40 wenig fruchtbaren (subfertilen) Rindern mit 8.000 normal fruchtbaren Zuchtbullen. Dabei fanden sie auch heraus, dass sich der Gendefekt bis zu einem 1966 geborenen Stammvater der Fleckviehzucht zurückverfolgen lässt.

Das TMEM95-Gen kodiert für ein Protein auf der Oberfläche der Spermienköpfe. Das Protein vermittelt die Bindung zwischen Samen- und Eizelle. Fehlt es, kommt es nicht zur Befruchtung.

„Unsere Arbeiten liefern Hinweise, dass Gendefekte in TMEM95 auch bei Männern zu Unfruchtbarkeit führen könnten“, erläutert Pausch. Bei der Untersuchung von Spermien unfruchtbarer Zuchtbullen arbeiteten die TUM-Wissenschaftler mit Prof. Sabine Kölle und Dr. Matthias Trottmann vom Klinikum Großhadern (LMU München) zusammen. Trottmann betreut Paare mit unerfülltem Kinderwunsch.

Genanalysen fördern Tiergesundheit

Seit 2009 wird das Genom von Rindern systematisch untersucht. Im Vergleich zum Menschen erklären einige wenige Genorte einen großen Anteil der Merkmale. „Das genetische Profil von Zuchtbullen kann so punktgenau charakterisiert werden – individuelle Schwachpunkte lassen sich dann in der Zucht berücksichtigen“, so Pausch.

Fries ergänzt: „Genanalysen zeigen, welche erwünschten Merkmale, aber auch welche Krankheiten die Tiere vererben. So können nicht nur Ertrag und Qualität verbessert werden: Wir können auch die Tiergesundheit fördern, indem wir krankmachende Genvarianten finden – und dafür sorgen, dass sie sich nicht weitervererben.“ Ein Beispiel dafür ist ein Gendefekt, der im reinerbigen Zustand eine Störung der Blutgerinnung verursacht

Die Forschungsarbeit ist im Rahmen des Synbreed-Forschungsverbundes entstanden (http://www.synbreed.tum.de). Die Publikation wurde über den Open Access-Publikationsfonds der TUM finanziert.

Publikation:
A nonsense mutation in TMEM95 encoding a nondescript transmembrane protein causes idiopathic male subfertility in cattle; Hubert Pausch, Sabine Kölle, Christine Wurmser, Hermann Schwarzenbacher, Reiner Emmerling, Sandra Jansen, Matthias Trottmann, Christian Fürst, Kay-Uwe Götz, Ruedi Fries, PLOS Genetics, 2013, DOI: 10.1371/journal.pgen.1004044
Kontakt:
Technische Universität München
Lehrstuhl für Tierzucht
www.tierzucht.tum.de
Dr. Hubert Pausch
Tel.:+49 8161 71-3743
hubert.pausch@tierzucht.tum.de
Prof. Dr. Ruedi Fries
Tel.: + 49 8161 71-3229
ruedi.fries@tum.de
Die Technische Universität München (TUM) ist mit rund 500 Professorinnen und Professoren, 10.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern und 36.000 Studierenden eine der forschungsstärksten Technischen Universitäten Europas. Ihre Schwerpunkte sind die Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften, Lebenswissenschaften und Medizin, ergänzt um Wirtschafts- und Bildungswissenschaft. Die TUM handelt als unternehmerische Universität, die Talente fördert und Mehrwert für die Gesellschaft schafft. Dabei profitiert sie von starken Partnern in Wissenschaft und Wirtschaft. Weltweit ist sie mit einem Campus in Singapur sowie Niederlassungen in Brüssel, Kairo, Mumbai, Peking und São Paulo vertreten. An der TUM haben Nobelpreisträger und Erfinder wie Rudolf Diesel und Carl von Linde geforscht. 2006 und 2012 wurde sie als Exzellenzuniversität ausgezeichnet. In internationalen Rankings gehört sie regelmäßig zu den besten Universitäten Deutschlands.

Corporate Communications Center | Technische Universität München
Weitere Informationen:
http://www.tum.de
http://www.synbreed.tum.de

Weitere Berichte zu: Besamung Gen FTO Gendefekt Genom Gentest Mutation Nachkommen Protein Rind TUM Unfruchtbarkeit Zuchtbullen Zuchttiere

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