Skip to main content
ffentliches Erscheinungsdatum: 10 Dezember 2007

Nach dem Sex ist alles anders

IMP-Forscher finden molekularen Schalter für Verhaltensänderung bei Fliegen

Diese Verffentlichung ist auch verfgbar auf Englisch.

Die Weibchen zahlreicher Insektenarten ndern nach der Begattung ihr Verhalten: Moskitos machen sich auf die Suche nach einer Blutmahlzeit, Fliegen beginnen Eier zu legen. Forschern am IMP (Forschungsinstitut fr Molekulare Pathologie, Wien) gelang es nun, den molekularen Schalter zu identifizieren, der fr die Verhaltensnderung verantwortlich ist. Dies knnte neue Mglichkeiten erffnen, landwirtschaftliche Schadinsekten oder Krankheitsbertrger unter Kontrolle zu bringen. Das Wissenschaftsmagazin Nature berichtet in seiner kommenden Ausgabe.

Die Arbeitsgruppe um IMP-Direktor Barry Dickson beschftigt sich intensiv mit den genetischen Grundlagen von angeborenen Verhaltensweisen. Besonders eingehend studiert das internationale Team das Fortpflanzungsverhalten der Taufliege Drosophila melanogaster. Bereits vor zwei Jahren konnte mit dem Gen fruitless ein Schlsselgen fr geschlechtsspezifisches Paarungsverhalten identifiziert werden.

Paarung bewirkt Stechlust und Eiablage

Einem ebenso eindrucksvollen molekularen Schalter waren Forscher bereits seit zwanzig Jahren auf der Spur. Dieser uert sich darin, dass Weibchen nach der Begattung schlagartig ein gendertes Verhalten an den Tag legen. Sie verlieren das Interesse an weiteren Sexualkontakten und beginnen stattdessen, zahlreiche Eier zu legen. Handelt es sich um Stechmcken, so tanken sie nach der Befruchtung Blut und verschaffen damit ihren Nachkommen den ntigen Eiweivorrat. Ist die Mcke von der Art Anopheles gambiae und der Blutspender ein Mensch, so wird dabei nicht selten der Malariaerreger bertragen.

Auslser fr die Verhaltensnderung der befruchteten Weibchen ist ein Eiweistoff, der in der Samenflssigkeit der Insektenmnnchen enthalten ist. Dieses sogenannte Sex-Peptid (SP) ist der Wissenschaft bereits lange bekannt. Erst jetzt aber konnte die Doktorandin Nilay Yapici aus Barry Dicksons Team den Rezeptor identifizieren, der fr die Wirkung von SP verantwortlich ist, und damit den molekularen Mechanismus aufklren. Sie wies weiters nach, dass das Gen fr den Rezeptor SPR in den Fortpflanzungsorganen und im Gehirn der Fliegen aktiv ist.

Wiener Fliegenbibliothek fhrt zum Durchbruch

Um zu dieser Entdeckung zu gelangen, waren zwei Jahre mhevoller Kleinarbeit ntig und ein wissenschaftliches Tool, das in den vergangenen Jahren von der Gruppe um Barry Dickson entwickelt wurde und seit kurzem Forschern weltweit zur Verfgung steht. Diese Drosophila RNAi Library ist eine Sammlung von 22 000 Fliegenstmmen und ermglicht es, jedes beliebige Gen der Fliege gezielt auszuschalten. So knnen etwa Gene identifiziert werden, die das Verhalten beeinflussen.

22 000 Fliegenweibchen hat Nilay Yapici untersucht und beobachtet, wie sie sich nach der Begattung verhalten. 130 mal stie sie dabei auf Fliegen, die - obwohl befruchtet - weiterhin an Sex interessiert waren und keine bis wenige Eier legten. Die weitere Auswertung des Screens und nachfolgende Tests mit Zellkulturen fhrten schlielich zur Identifizierung des lang gesuchten Rezeptors SPR und des dazugehrigen Gens. Durch Aktivierung bzw. Blockierung von SPR in bestimmten Nervenzellen konnte die Funktion von SPR im Zentralnervensystem der Fliege lokalisiert werden.

Zukunftsnutzen nicht ausgeschlossen

Neben der Freude ber die wertvolle Erkenntnis fr die Grundlagenforschung denken die Forscher auch bereits ber eine mgliche nutzbringende Anwendung ihrer Entdeckung nach. hnliche Rezeptoren wie SPR konnten nmlich bei zahlreichen weiteren Insektenspezies nachgewiesen werden: vom Reismehlkfer ber den Seidenspinner bis zu Anopheles- und Gelbfiebermcken scheint sich der molekulare Mechanismus im Lauf der Evolution sehr stabil erhalten zu haben. Damit knnte ein universeller Angriffspunkt zur Schdlingsbekmpfung zur Verfgung stehen.

Es wre denkbar, eine Substanz zu entwickeln, die den Rezeptor SPR blockiert, denkt Nilay Yapici in die Zukunft. Insektenweibchen wrden dann zwar weiterhin befruchtet werden, aber anschlieend keine Eier legen. Eine Art Geburtenkontrolle, durch die der Bestand stark dezimiert wrde.

###

Die Arbeit A receptor that mediates the post-mating switch in Drosophila reproductive behaviour von Nilay Yapici, Young-Joon Kim, Carlos Ribeiro & Barry J. Dickson erscheint als Advance Online Publication (AOP) am 9. Dezember auf www.nature.com.

Bildlegende: Weibliche Fliegen der Art Drosophila melanogaster beginnen nach der Paarung mit der Eiablage. Fotonachweis: IMP

Links: www.imp.ac.at
http://www.vdrc.at/