150 Jahre altes Rätsel der Geschlechtsbestimmung ist gelöst

Forscher der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg lösen 150 Jahre altes Rätsel der Geschlechtsbestimmung

Ein internationales Forscherteam unter Federführung der jungen Forschergruppe um Dr. Martin Beye von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, hat das genetische Signal identifiziert, das Bienen zu Weibchen oder Männchen macht. Damit ist nach über 150 Jahren die Frage geklärt, warum männliche Tiere nur aus unbefruchteten Eiern entstehen, weibliche Tiere sich jedoch aus befruchteten Eiern entwickeln.

Schon 1845 entdeckte der polnische Geistliche Johann Dzierzon, dass männliche Bienen keinen Vater haben und aus unbefruchteten Eiern schlüpfen, während befruchtete Eier weibliche Insekten hervorbringen. Erst jetzt konnten Dr. Martin Beye (38) und Martin Hasselmann (31) zusammen mit ihren amerikanischen und norwegischen Kollegen, den Mechanismus aufdecken wie in der neusten Ausgabe vom 22. August der Fachzeitschrift „Cell“ nachzulesen ist. Die jungen Wissenschaftler sind am Institut für Zoologie der Universität tätig und nutzen die optimalen Forschungs- und Arbeitsbedingungen des halleschen Biozentrums, das mit der Martin-Luther-Universität eng zusammenarbeitet.

Befruchtete Eier besitzen zwei deutlich verschiedene Zustände oder Kopien der Erbinformation, Allele genannt, die der Mutter und die des Vaters. Nur wenn bei einem bestimmten Gen, dass als „csd“ bezeichnet wird, diese beiden unterschiedlichen Kopien zusammenarbeiten, entsteht ein spezielles Eiweißmolekül. Dieser Proteinkomplex aktiviert verschiedene untergeordnete Gene der weiblichen Entwicklung und es entsteht eine weibliche Biene.

In unbefruchteten Eiern, die nur die mütterliche Kopie des Erbgutes besitzen, gibt es nur eine Variante des Proteins. Diese ist inaktiv und es bildet sich ein männliches Tier. Ein ähnlicher Mechanismus spielt auch in anderen staatenbildenden Insekten wie Ameisen und Wespen eine Rolle.

Die Entdeckung der Wissenschaftler erklärt auch ein altes Problem der Bienenzüchter. Versuchen die Imker nämlich, durch Inzucht eine bestimmte Eigenschaft der Tiere zu verstärken, stirbt das Volk sehr schnell aus. Unter diesen Bedingungen erhalten befruchtete Eier zwar zwei Kopien des csd-Gens. Diese sind aber häufig identisch und können dann ebenfalls kein funktionsfähiges Proteinmolekül bilden. Die gewonnenen Ergebnisse wirken sich auch direkt auf die gezielte Züchtung aus und erschließen außerdem weitere Anwendungsfelder für die systematische Schädlingsbekämpfung.

weitere Informationen unter http://www.biozentrum.uni-halle.de/forschun/bienengenetik.htm

Ansprechpartner:
Dr. Martin Beye
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Tel.: 345 552-1627
Fax: 345 552-7230
E-Mail: beye@zoologie.uni-halle.de