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Schädlich für das Weibchen Sex-Protein verändert Fliegen

Forscher haben herausgefunden, dass ein bei der Paarung übertragenes männliches Protein Fliegendamen umprogrammiert - und das nicht zu deren Vorteil. Der einzige Nutzen ist die erfolgreiche Reproduktion des Fliegenmannes.

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Durch das Sexpeptid werden weibliche Fruchtfliegen nachhaltig geschwächt.

(Foto: picture alliance / dpa)

Fruchtfliegenweibchen bekommen von ihren Partnern nicht nur Sperma, sondern auch das sogenannte Sexpeptid übertragen. Das kleine Protein krempelt Verhalten und Stoffwechsel der Fliegendamen immens um – und das nicht unbedingt zu ihrem Vorteil. Zu diesem Schluss kommen Forscher nach einer umfangreichen genetischen Analyse. Das Sexpeptid sei ein Masterregulator, der etliche Bereiche des Erbguts beeinflusse, schreiben sie in den "Proceedings B" der britischen Royal Society.

Für Fruchtfliegenmännchen (Drosophila melanogaster) ist evolutionsbiologisch nur wichtig, möglichst viel gesunden Nachwuchs in die Welt zu setzen. Wie sehr ihre wechselnden Partnerinnen dabei geschwächt werden, kann ihnen relativ egal sein. Die Auswirkungen des bei der Paarung übertragenen Sexpeptids auf das Weibchen sind vielfältig – und nutzen alle dem männlichen Reproduktionserfolg. So schnellt die Ei-Legerate in die Höhe, das Weibchen verhält sich tagelang keusch und verzichtet zugunsten von Nahrungs- und Legeplatzsuche auf sonst übliche Nickerchen. Auch das Immunsystem wird hochgefahren. Auch das ist – wie die verstärkte Aktivität – ein energieaufwendiger Prozess. Das Protein kommt in ähnlicher Form auch bei anderen Insekten vor.

Protein hat erstaunlich viele Effekte

Die Wissenschaftler um Tracey Chapman vom European Bioinformatics Institute in Hinxton bei Cambridge (Großbritannien) untersuchten nun die Auswirkungen des Sexpeptids auf genetischer Ebene. Sie analysierten für frisch verpaarte Weibchen unter anderem, welche Abschnitte ihres Erbguts wie stark abgelesen und in Proteine umgesetzt wurden. Erfasst wurde das Muster drei oder sechs Stunden nach dem Sex, jeweils getrennt für das Abdomen, in dem die Geschlechtsorgane liegen, sowie Thorax und Kopf, den Sitz des Zentralnervensystems. Untersucht wurde auch, wie viele Eier begattete und nicht begattete Tiere legen.

Es sei bemerkenswert, wie viele Effekte das einzelne kleine Protein habe, schreiben die Forscher. Je nach Ernährungszustand seien die Weibchen nach der "Umgestaltung" durch das Sexpeptid weit weniger fit als zuvor. Die Erbgutanalyse zeige meist eher feine, aber sehr weit gefächerte Veränderungen bei den sogenannten mRNAs, mit denen Baupläne für Proteine von den Genen in die Produktion übertragen werden.

Widerstand zwecklos

Insgesamt seien 8274 abgelesene Gene in Thorax und Kopf sowie 7626 aktivierte Gene im Rumpf erfasst worden. Der Vergleich zwischen verpaarten und unverpaarten Weibchen habe gezeigt, dass das Sexpeptid die Mehrheit aller funktionalen Gen-Kategorien beeinflusst. Für das Abdomen mit dem Fortpflanzungsapparat seien sowohl drei als auch sechs Stunden nach der Paarung vor allem heruntergeregelte Genaktivitäten gefunden worden. Das Muster für den vorderen Körperteil mit dem Zentralnervensystem sei wesentlich dynamischer, die Aktivität vieler Gene sei zunächst herab- und dann hochreguliert gewesen – oder umgekehrt.

Überraschend war für die Forscher nicht nur, wie viele Gen-Kategorien vom Sexpeptid beeinflusst wurden, sondern zum Teil auch, welche. So wurden für den Kopf/Thorax-Bereich verstärkte Prozesse der sogenannten Fototransduktion gezeigt, einer Signalkaskade zur Wahrnehmung und Verarbeitung visueller Impulse. Offensichtlich werde auch die Sicht der Weibchen auf ihre Umgebung verändert, erläutern die Forscher, möglicherweise zur besseren Erkennung geeigneter Eiablagestellen.

Mehr Eier, Schlafmangel, ein überaktives Immunsystem und selbst die erhöhte Nährstoffaufnahme – all diese Sexpeptid-Folgen könnten schädlich für die Weibchen sein und ihre lebenslange Nachwuchsbilanz schmälern, schreiben die Wissenschaftler. Widerstand sei aber schwierig: Mit den komplexen und vielfältigen Auswirkungen des Sexpeptids stellten die Männchen ihren Partnerinnen im Wettkampf der Geschlechter viele Hürden in den Weg, den Einfluss des Proteins im eigenen Körper zu mindern.

Quelle: n-tv.de, dpa

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