Die Gefrierkonservierung von Amphibien-Spermien wird in einem aktuellen Forschungsprojekt des Wissenschaftsfonds FWF optimiert. Das Ziel ist die erfolgreiche Zchtung gefhrdeter Amphibienarten aus tiefgekhlten Spermien, die zur Befruchtung verwendet werden knnen. Der afrikanische Krallenfrosch und der mexikanische Axolotl dienen als Modellorganismen.
Nahezu 2.000 Amphibienarten weltweit gelten als gefhrdet. Der Artenschutz in ihrer natrlichen Umgebung ist wenig erfolgreich und Alternativen werden dringend gesucht. Eine Mglichkeit bietet die langfristige Lagerung des genetischen Materials, das spter dann zu Zchtungszwecken verwendet werden kann. Fr Spermien, die zur Lagerung des genetischen Materials praktische Vorteile bieten, wird nun im Rahmen eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF die Gefrierlagerung – Kryo-Konservierung – optimiert.
EIZELLEN & SPERMIEN
Zu den Vorteilen, die Spermien bieten, fhrt der Projektleiter Prof. Robert Patzner von der Paris-Lodron-Universitt Salzburg (Fachbereich Organismische Biologie) aus: „Prinzipiell knnen anstatt Spermien natrlich auch Eizellen gelagert werden, doch bereiten sie auf Grund ihrer Gre, Form und Inhaltsstoffe bei der Gefrierlagerung Probleme. Der Temperaturaustausch erfolgt unvorteilhaft und schdigt die Zelle. Spermien hingegen knnen wir vom lebenden Tier erhalten und auf Grund ihrer Kompaktheit unter idealen Bedingungen gefrierlagern.“
Doch bei allen offensichtlichen Vorteilen, die Spermien fr die Kryo-Konservierung bieten, ist noch viel Optimierungsbedarf bei der Methode vorhanden. Genau diesem widmen sich Prof. Patzner und sein Mitarbeiter Dr. Nabil Mansour. Zu den von ihnen zu untersuchenden Parametern gehren die optimale Verdnnung der Spermien; die Konzentration an Frostschutzmitteln, das den Gefrierpunkt des Wassers in den Spermien senkt; die genaue Gefriertemperatur und Details des spter folgenden Auftauvorgangs.
Das Ziel ist es Spermien zu erhalten, die optimal fr die so genannte Androgenese genutzt werden knnen, also der Entwicklung eines Lebewesens aus ausschlielich vterlichen Erbanlagen. Dafr werden weibliche Eizellen, deren genetisches Material entfernt wurde, mit den zuvor gefriergelagerten Spermien befruchtet. In der Folge werden die befruchteten Eizellen einem Hitzeschock ausgesetzt, der zur Verdoppelung des mnnlichen – im Spermium angelieferten – genetischen Materials fhrt. Damit liegen in der Eizelle wieder zwei Chromosomenstze vor, die zur Entwicklung eines lebensfhigen Amphibiums notwendig sind.
STATE OF THE ART
Dem Artenschutz wird diese Methode dann gerecht, wenn die verwendeten Eizellen von gezchteten, nicht gefhrdeten Arten stammen. Werden diese zur Befruchtung mit kryo-konservierten Spermien von gefhrdeten Arten verwendet, entwickeln sich ausschlielich Nachkommen der gefhrdeten Art.
Um den Erfolg der Methode festzustellen, erlutert Prof. Patzner, werden folgende Werte untersucht: „Die berlebensrate der sich entwickelten Amphibien ist natrlich der ultimative Indikator fr den Erfolg – der sich naturgem erst am Ende unserer Bemhungen feststellen lsst. Wir kontrollieren daher auch schon frhzeitig die Zusammensetzung des genetischen Materials in den befruchteten Eizellen. Das erlaubt Aussagen ber den spteren Erfolg. Aber ganz wichtig ist natrlich auch die Qualitt der kryo-konservierten Spermien. Da checken wir nach dem Auftauen den Anteil an abgestorbenen Spermien sowie die Beweglichkeit und Zellstruktur der berlebenden. Ist die Qualitt der Spermien hoch, dann ist der Zchtungserfolg wahrscheinlicher.“
Bei all seinen Bemhungen sind sich Prof. Patzner und Dr. Mansour bewusst, dass die Kryo-Konservierung die weltweite Zerstrung der natrlichen Habitate der Amphibien nicht wett machen kann. Doch sind viele Amphibienarten auch durch andere Gefahren bedroht wie z. B. eine erst vor kurzem identifizierte Pilzinfektion, die bis zu 100 Prozent einer betroffenen Population tten kann. In genau solchen Fllen bietet die Kryo-Konservierung und Androgenese aus diesem FWF-Projekt einen wirkungsvollen Artenschutz.
Bild und Text ab Montag, 21. April 2008, 09.00 Uhr MEZ verfgbar unter:
http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv200804-de.html
PRESSEMITTEILUNG-DETAILS:
Wissenschaftlicher Kontakt:
Prof. Robert Patzner
Universitt Salzburg
Organismische Biologie
5020 Salzburg
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