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Wie funktioniert Samensexing?
Ob ein Kuh- oder Stierkalb entsteht, entscheidet sich bei der Befruchtung dadurch, ob ein Spermium mit einem X-Chromosom (führt zu einem Kuhkalb) oder eines mit einem Y-Chromosom (ergibt Stierkalb) zum Zuge kommt. Entsprechend basieren alle Methoden des Samensexings darauf, die X-Spermien anzureichern oder zu fördern und die Y-Spermien zu entfernen oder wenigstens zu hemmen.
Von allen Methoden hat bis anhin einzig diejenige basierend auf der Durchflusszytometrie zu einer wesentlichen und konstanten Verschiebung des Geschlechtsverhältnisses geführt. Diese Technik wurde am USDA in Beltsville in den frühen 1980er-Jahren entwickelt und patentiert. Die Rechte gingen an die Firma XY Inc. in Fort Collins CO über, die später von der Firma Sexing Technologies in Navasoto TX übernommen wurde.
Das Prinzip des Samensexings
das X-Chromosom ist ca. 4% grösser als das Y-Chromosom
Beim Sexing mittels Durchflusszytometrie wird ausgenutzt, dass X-Spermien ca. 4 % mehr DNA enthalten als Y-Spermien.
1. Die DNA der Spermien wird mit einem fluoreszierenden Farbstoff angefärbt. X-Spermien nehmen dabei mehr Farbstoff auf als Y-Spermien.
2. Das Ejakulat wird in einem Sorter in Mikrotröpfchen, die möglichst nur ein einzelnes Spermium enthalten, aufgeteilt.
3. Die Farbintensität des einzelnen Spermiums wird mittels einem Laser gemessen.
4. Je nach Intensität wird das Tröpfchen unterschiedlich elektrisch geladen.
5. Mit einem elektrischen Feld werden die Tröpfchen mit den X-Spermien abgetrennt.
Ein Sorter kann pro Stunde ungefähr 6-8 gesexte Samendosen mit je rund 2 Mio. Spermien produzieren. Bis heute ist es nicht gelungen, die Leistungsfähigkeit der Sorter wesentlich zu steigern. Hingegen wird mit der Methode eine verlässliche Anreicherung der X-Spermien auf über 90% erreicht. Damit sind X-Dosen von Spitzenstieren sehr spezielle Dosen.
Begriffe
Chromosom
| Struktur im Zellkern, die die Erbsubstanz (DNA) enthält. Chromosomen treten ausser bei Geschlechtszellen paarweise auf und stammen je zur Hälfte vom Vater und der Mutter. Beim Rind sind es neben den beiden Geschlechtschromosomen X und Y weitere 2 x 29 normale Chromosomen. |
DNA
| Abkürzung des englischen Begriffs DesoxyriboNucleic Acid =Desoxyribonukleinsäure. |
Durchflusszytometrie
| Verfahren zum Zählen, Untersuchen und Sortieren von Zellen und anderen mikroskopischen Partikeln in einem Flüssigkeitsstrom. Die Partikel sind dabei mit einem Fluoreszenzfarbstoff markiert. |
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