Proteine bei Zebrafischen Fremdes Sperma muss draußen bleiben

Eizellen von Zebrafischen schotten sich offenbar mit einem Eiweiß gegen Spermien fremder Arten ab. Ähnliche Stoffe könnten auch bei der Fortpflanzung von Menschen eine Rolle spielen.

Zebrafische
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Wenn ein Zebrafisch-Weibchen ihre Eier ablegt, muss sie hoffen, dass der richtige vorbeikommt. Denn wie bei den meisten Fischen werden die Eizellen außerhalb des Körpers im Wasser befruchtet - und da schwimmen allerhand Tiere rum. Dank eines speziellen Tricks können jedoch nur Zebrafisch-Spermien eine Zebrafisch-Eizelle befruchten, wie Forscher im Fachblatt "Science" schreiben.

Demnach sorgt ein "Türsteher"-Molekül dafür, dass nur Spermien derselben Art in die Eizelle vordringen können. Es handelt sich um ein Eiweiß, das auf der Oberfläche der Eizellen sitzt, berichten Forscher um Andrea Pauli vom Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien. "Das ist bei Fischen, die ihre Eier zur Befruchtung im Wasser ablegen, entscheidend", sagt Studienleiterin Pauli. Verwandte Proteine könnten auch beim Menschen den Befruchtungsprozess mitsteuern.

Vielfältige Proteine

Die Wissenschaftler hatten das Genom des Zebrafischs - Aquarianern auch als Zebrabärbling bekannt - untersucht und das Protein identifiziert. Das mit 80 Aminosäuren äußerst kurze Eiweiß ermöglicht eine stabile Verbindung zwischen Ei und Spermium.

Aufnahme Elektronenmikroskop: Spermium und Eizelle von Zebrafischen
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Aufnahme Elektronenmikroskop: Spermium und Eizelle von Zebrafischen

Wurde der genetische Bauplan für den Türsteher - im englischen "Bouncer" - experimentell aus einer anderen Fischart ins Genom des Zebrafischs eingeschleust, konnten zumindest einige Eizellen von Spermien dieser fremden Art befruchtet werden. "Bouncer" ist laut den Forschern das erste bekannte Protein, für das eine solche Schlüssel-Schloss-Funktion experimentell gezeigt wurde.

Die Studie kann nach Überzeugung von Pauli helfen, auch beim Menschen den Befruchtungsprozess auf molekularer Ebene besser zu verstehen. Menschliche Spermien bilden beispielsweise das Protein "Spaca4", das dem Türsteher-Eiweiß der Zebrafische ähnelt. "Eventuell spielt es eine verwandte Rolle", sagt Pauli.

Ohnehin stamme das "Bouncer"-Eiweiß aus einer Klasse von Proteinen, die sehr vielfältig sei. So ähnle das Protein dem oft tödlichen Nervengift von Schlangen.

koe/dpa



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