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Lexikon der Biologie: Hybriddysgenese

Hybriddysgenesew [von *hybrid- , griech. dysgenēs = entartet]. Einige bewegliche Elemente, z.B. das P-Element von Drosophila melanogaster, spielen vermutlich bei der Artbildung eine Rolle, indem sie die Kreuzung zwischen verschiedenen sympatrisch lebenden Populationen einer Art verhindern und dadurch die Entstehung neuer Arten begünstigen. Bei einigen Drosophila-Stämmen, den P-Stämmen, kommen P-Elemente vor, die den sog. M-Stämmen fehlen. Kreuzt man P-Männchen und M-Weibchen, so entstehen defekte („dysgene“) Nachkommen, die eine Steigerung der Mutationsrate sowie einen erheblichen Rückgang der Fertilität aufweisen; dieses Phänomen wird Hybriddysgenese genannt. Eine Modellvorstellung der Hybriddysgenese ( vgl. Abb. 1 ) geht davon aus, daß die P-Stämme im Cytoplasma einen Repressor enthalten, der die Transkription des P-Elements steuert, während den M-Stämmen dieser Repressor fehlt. Das Spermium des P-Männchens enthält nur wenig Cytoplasma und daher auch nur geringe Mengen an Repressorprotein. Befruchtet ein solches Spermium das Ei eines M-Weibchens, so kann die Tanskription der P-Elemente solange ungehindert erfolgen, bis genügend Repressorprotein gebildet worden ist. Transposonen, zu denen das P-Element zählt, codieren nämlich u.a. für ein Enzym, die Transposase, die zur Transposition benötigt wird. In der hybriden Zygote wird die Transposition der P-Elemente durch die Bildung dieser Transposase stark gefördert, was letztlich zur Hybriddysgenese führt. Diese Modellvorstellung steht im Einklang mit dem Befund, daß aus der Kreuzung zwischen M-Männchen und P-Weibchen oder zwischen zwei verschiedenen P-Stämmen Nachkommen hervorgehen, die nicht dysgen sind ( vgl. Abb. 2 ). Dysgenese.



Hybriddysgenese

1 Durch die Kreuzung eines Drosophila-P-Männchens, das P-Elemente enthält, mit einem M-Weibchen, das keine P-Elemente aufweist, wird die Synthese von P-mRNA induziert. Diese mRNA codiert für eine Transposase, welche die Transposition fördert. Dadurch erhöht sich die Beweglichkeit der P-Elemente, so daß in der Zygote zahlreiche chromosomale Umordnungen erfolgen, die für die Nachkommen unvorteilhaft sind.
2 Werden hingegen M-Männchen mit P-Weibchen gekreuzt, treten nur sehr geringe chromosomale Schäden auf, da in der Zygote mit dem mütterlichen Cytoplasma der vom P-Element codierte Repressor für die Transposase in ausreichender Menge vorhanden ist. Aus diesem Grund entstehen auch bei der Kreuzung zweier P-Stämme keine dysgenen Nachkommen.

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