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Behaviour, Pollutants and Genomics: exploring their interactions in a fish model

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Wirkung hormonähnlicher Substanzen auf Fischmodelle

Aquatische Lebensräume werden oft durch hormonähnliche Substanzen (endokrine Disruptoren, EDC) belastet, die das Hormonsystem von Organismen selbst in niedrigster Konzentration schädigen können. Bekannt ist inzwischen, dass diese Chemikalien vor allem die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen, ihre Wirkung auf evolutionäre Prozesse und Lebensfähigkeit einer Population ist aber kaum erforscht.

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Das EU-finanzierte Forschungsprojekt "Behaviour, pollutants and genomics: Exploring their interactions in a fish model" untersucht die Wirkung von EDC am Guppy-Modell (Poecilia reticulate). Genetische und Verhaltenstests an dem Modellorganismus sollen zeigen, inwieweit EDC Fortpflanzungsfähigkeit und sexuelle Selektion beeinflussen. BEPOLGEN ist eine der ersten Studien, die die Wirkung hormonähnlicher Substanzen sowohl auf das männliche wie auch weibliche Fortpflanzungsverhalten und die Qualität der Nachkommen untersucht. Mit Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation (NGS) wurden Veränderungen der Genexpression analysiert, speziell die Wirkung des synthetischen Östrogens und oralen Verhütungsmittels 17alpha-Ethinylöstradiol (EE2) auf das Fortpflanzungsverhalten und den Fortpflanzungserfolg der Guppys. Mit NGS wurden Transkriptome von Gehirn und Eierstöcken bzw. Hoden der Fische erstellt. Außerdem wurde der Effekt von EE2 auf die Genexpression sowie Eigenschaften und Veränderungen exprimierter Transkripte (Sequenzen der durch Transkription hergestellten RNA-Moleküle) untersucht, um mögliche Zusammenhänge mit den beobachteten Verhaltensänderungen festzustellen. Die Erkenntnisse der Studie werden genetische Faktoren aufzeigen, vor allem, wie sich Organismen an anthropogene Umweltveränderungen anpassen. Die Projektergebnisse werden wissenschaftlich belegen, wie Umweltfaktoren Veränderungen im Genom bewirken. Auf diese Weise können auch Gene identifiziert werden, deren Expression unter Einwirkung von EE2 bei männlichen und weiblichen Organismen variiert. Außerdem werden Veränderungen der Genexpression durch EE2-Exposition mit Beeinträchtigungen der sexuellen Selektion verglichen. Die möglicherweise sehr langfristigen Schäden, die synthetische Hormone bei Mensch (abnehmende Spermienzahl) und Tier verursachen, müssen genauestens untersucht werden, und hier wird BEPOLGEN viel dazu beitragen, eine sichere und nachhaltige Umwelt zu schaffen.

Schlüsselbegriffe

Endokrine Disruptoren, Evolutionsprozesse, Lebensfähigkeit von Populationen, Schadstoffe, Genomik, Fischmodell, Guppy, sexuelle Selektion, Fortpflanzungsverhalten, Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation, EE2, Genexpression

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