Posted in: Medizin, Sexualität 16. April 2014 19:17 Weiter lesen →

Wie sich Ei- und Samenzelle finden

Mikroskopbild zeigt große runde Eizelle mit bläulich markiertem Kern, grün leuchtender Außenhülle Damit es zu einer Befruchtung kommen kann, müssen Eizelle und Samenzelle nicht nur aufeinandertreffen, sie müssen sich auch erkennen. Wie diese Erkennung abläuft, hat eine englische Forschergruppe nun im Detail aufklären können. Die Wissenschaftler identifizierten ein Protein in der Hülle von Eizellen, das mit einem Gegenstück bei Spermien eine schwache, aber folgenreiche Verbindung eingeht.

Das Erkennungsprotein Juno (grün fluoreszierend markiert) sitzt in der Zellmembran von Eizellen. Bild: Genome Research Limited

„Wir haben nun ein altes Rätsel der Biologie gelöst“, erklärt Gavin Wright vom Sanger-Institut bei Cambridge. Erst die Wechselwirkung der beiden Membranproteine miteinander mache es möglich, dass aus der Begegnung von Ei und Spermium letztlich ein neues Lebewesen hervorgehe. Das neue Wissen sei vielleicht auch von praktischer Bedeutung, so der Forscher: „Unsere Entdeckung könnte genutzt werden, um die Behandlung von Fruchtbarkeitsstörungen zu verbessern und neue Verhütungsmittel zu entwickeln.“

Bereits vor einigen Jahren hatten japanische Forscher ein Protein auf Spermien identifiziert, das für eine Befruchtung unentbehrlich ist. Sein Bindungspartner auf Eizellen war bislang jedoch unbekannt. Die Forscher um Wright und seine Kollegin Enrica Bianchi konnten diese Wissenslücke nun auf trickreiche Weise schließen.

Zunächst schleusten die Wissenschaftler verschiedene Genabschriften aus Eizellen in Zellkulturen ein, sodass die Kulturzellen die zugehörigen Eizellproteine bildeten. Tatsächlich waren 3 von mehreren Hundert Zellkulturen daraufhin in der Lage, das Izumo1 genannte Spermienprotein zu binden. Die Sequenzierung des eingeschleusten Erbguts führte in allen 3 Fällen zu einem Protein mit der Kurzbezeichnung Folr4.

Das Protein war bislang eher vage als Rezeptor für das Vitamin Folsäure eingestuft worden. Allerdings kann es diese Funktion gar nicht ausüben, berichten die Forscher im Magazin „Nature“. Mehrere Tests bestätigten vielmehr, dass es sich um den lange gesuchten Partner für das Erkennungsprotein auf der Spermienoberfläche handelt.

Bianchi, Wright und Kollegen schlagen vor, das Protein nach der römischen Geburtsgöttin fortan als Juno zu bezeichnen. Weibliche Mäuse, bei denen das zugehörige Gen ausgeschaltet ist, entwickeln und verhalten sich völlig normal – inklusive Eizellproduktion und regen Paarungstriebs. Allerdings sind sie völlig unfruchtbar, während männliche Artgenossen auch ohne Juno-Protein zeugungsfähig sind.

Nach dem ersten Spermienkontakt entledigen sich Eizellen des Oberflächenproteins Juno förmlich, indem sie kleine Bläschen aus ihrer Zellmembran abschnüren, beobachteten die Forscher. Möglicherweise liege in diesem Phänomen die molekulare Antwort auf eine weitere Frage der Fortpflanzungsbiologie, nämlich die, auf welche Weise befruchtete Eizellen unempfänglich für weitere Spermienkontakte werden.

Forschung: Enrica Bianchi, Brendan Doe, David Goulding und Gavin J. Wright, Wellcome Trust Sanger Institute, Hinxton

Veröffentlichung Nature, 16. April 2014, DOI 10.1038/nature13203

WWW:
Cell Surface Signalling Laboratory, Sanger Institute
Befruchtung

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Spermien: Länge ist nicht alles
Wie Eizellen Spermien blocken

Posted in: Medizin, Sexualität
Möchten Sie den Beitrag bewerten?
SchlechtLangweiligGut zu wissenInteressantSpannend! (3 Bewertungen, im Schnitt 5,00 von 5)
Loading...

Drucken Drucken


Die Kommentare sind geschlossen.