Studie: Forschern gelingt Geschlechterbestimmung bei Schweinen durch Genomeditierung

Am Institut für Nutztiergenetik des Friedrich-Loeffler-Instituts (FLI) wurde die Geschlechterbestimmung bei Schweinen erforscht. Eine neue Studie zeigt auf, wie durch Genomeditierung die Ausprägung der Geschlechtsmerkmale männlicher Schweine beeinflusst werden kann.

Laut einer Studie des Instituts für Nutztiergenetik des FLI, die im renommierten Wissenschaftsjournal Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) veröffentlich wurde, ist es Wissenschaftlern gelungen, Schweine genetisch so zu modifizieren, dass sie trotz eines männlichen Chromosomensatzes weibliche Geschlechtsmerkmale ausbilden. Die Genomeditierung könnte nach Aussage der Studie eine zukünftige Alternative zur Ferkelkastration darstellen.

Y-Chromosom wird ausgeschaltet

Im Detail beschreibt die Studie die Erzeugung genveränderter Schweine, bei denen eine bestimmte Region des Y-Chromosoms ausgeschaltet wurde. Es handelt sich dabei um die High Mobility Group (HMG) Domäne, eine zentrale Einheit innerhalb des SRY-Gens, der eine Schlüsselrolle bei der frühembryonalen Geschlechtsbestimmung zukommt. Unter der wissenschaftlichen Leitung von Dr. Björn Petersen verwendete Stefanie Kurtz im Rahmen ihrer PhD-Arbeit das CRISPR/Cas-System, um diese HMG-Domäne auszuschalten. Dies führte zu Schweinen, die einen männlichen Chromosomensatz tragen, aber weibliche Geschlechtsmerkmale aufweisen.

Hierbei zeigte sich, dass die Geschlechtsorgane bei genetisch veränderten neun Monate alten Schweinen im Vergleich zu gleichaltrigen weiblichen Kontrolltieren signifikant kleiner blieben und die Tiere unfruchtbar waren, was die Beteiligung weiterer Gene an der Ausdifferenzierung der Geschlechtsorgane nahelegt.

Alternative zur Ferkelkastration?

Die Ergebnisse könnten die Grundlage für eine mögliche Alternative zur chirurgischen Kastration bei der kommerziellen Schweineproduktion zur Verhinderung des Ebergeruchs darstellen. Zudem stellen die Tiere aufgrund der genetischen, physiologischen und anatomischen Ähnlichkeiten zwischen Schweinen und Menschen ein neuartiges Großtiermodell zur Untersuchung der Geschlechterausbildung dar, was neue Forschungsansätze damit verbundener Entwicklungsstörungen auch beim Menschen ermöglicht, so Dr. Björn Petersen.

Studie

Stefanie Kurtz et al.:Knockout of the porcine SRY gene causes sex reversal in gene-edited pigs. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS)