Posted in: Biologie, Genetik 21. Juli 2011 18:00 0 Kommentare Weiter lesen →

Import-Gen schützt Mäuse

Foto zeigt Maus mit graubraunem Fell, dunklen Augen, großen Ohren, aus einer Nische schauend Bakterien können Teile ihrer Erbsubstanz untereinander austauschen und so beispielsweise eine Antibiotikaresistenz weitergeben. Einen im Endeffekt sehr ähnlichen Vorgang haben amerikanische und deutsche Forscher bei Hausmäusen nachgewiesen. Die Nager haben sich aus seltenen Paarungen mit südländischen Verwandten eine Genvariante bewahrt, die sie widerstandsfähig gegen Rattengift macht.

Foto: Stefan Endepols, Bayer Crop Science AG

Üblicherweise passten sich Tiere durch punktuelle Veränderungen im Erbgut an neue Umweltbedingungen an, erläutert Michael Kohn von der texanischen Rice University. Im Fall der resistenten Mäuse sei dagegen eine ganze Genregion übernommen und – ihrer Nützlichkeit wegen – beibehalten worden. “Die Natur kontert Herausforderungen mit enormer Kreativität”, so der Forscher, “und zwar selbst dann, wenn die Herausforderung menschgemacht und vermeintlich narrensicher ist.”

Auf die Spur des genetischen Imports kamen Kohn und Kollegen, darunter auch Forscher aus Monheim, Warendorf und Berlin, anhand von Mäusen aus einer westfälischen Bäckerei. Dort waren Nager aufgetaucht, die sich selbst mit Bromadiolon nicht bekämpfen ließen. Der Wirkstoff ist eine Variante des klassischen Rattengifts Warfarin. Wie dieses wirkt er gerinnungshemmend, indem er die Bildung von Vitamin K blockiert. Bei den hartnäckigen Mäusen war das entsprechende Enzym jedoch so stark verändert, dass der Wirkstoff keinen Effekt mehr hatte.

Die Veränderung war kein Produkt mehrerer kleiner Mutationen in dem Enzymgen, berichten die Forscher im Fachblatt “Current Biology”. Zu ihrer Verblüffung fanden sie vielmehr, dass das Gen mitsamt der umgebenden, rund zehn Millionen DNA-Basen großen Erbgutregion von der Algerischen Hausmaus (Mus spretus) zu stammen schien. Das restliche Genom wies die Nager jedoch eindeutig als hiesige Hausmäuse (Mus musculus) aus.

Eine systematische Erhebung in mehreren Staaten ergab, dass Hausmäuse mit afrikanischem Erbgut keine Seltenheit sind. In Deutschland trugen 16 von 50 untersuchten Hausmäusen zumindest Teile der afrikanischen Genregion, in Spanien waren es sogar 27 von 29 Tieren. In Großbritannien, Italien und Griechenland fanden sich dagegen nur Mäuse mit der ursprünglichen Genregion.

Das Phänomen lässt sich nach Ansicht Kohns und seiner Kollegen am ehesten durch Paarungen zwischen Mus musculus und Mus spretus im westlichen Mittelmeerraum erklären. Zwar sind die resultierenden Hybride normalerweise nur wenig durchsetzungsstark. Angesichts des verbreiteten Einsatzes von Rodentiziden verfügten sie jedoch über einen echten Überlebensvorteil. Und da mütterliches und väterliches Erbgut bei der Bildung von Ei- bzw. Samenzellen neu durchmischt werden, konnte in der Folge die nützliche Genregion beibehalten werden, während der übrige afrikanische Einfluss allmählich verblasste.

Von Pflanzen und Bakterien ist bekannt, dass Hybridisierungen zu besonders vorteilhaften Kombinationen von Genvarianten führen können. “Soweit ich weiß, haben wir erstmals zeigen können, dass so etwas auch bei Tieren geschieht”, so Kohn. Die spannende Frage sei nun, ob dieser Vorgang tatsächlich die Ausnahme sei oder ob sich Ähnliches immer wieder abspiele.

Forschung: Ying Song und Michael H. Kohn, Department of Ecology and Evolutionary Biology, Rice University, Houston; Stefan Endepols, Bayer Crop Science AG, Monheim; Franz-Rainer Matuschka, Institut für Pathologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin; und andere

Veröffentlichung Current Biology, Vol. 21, 9. August 2011, DOI 10.1016/j.cub.2011.06.043

WWW:
Michael Kohn Lab, Rice University
Rodentizide
Muridae

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