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 'Fix Me Another Marguerite!'
23.06.2017 | Universität Regensburg

nachricht Schimpansen belohnen Gefälligkeiten
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften