G. GEIER, U. HOEGER, Institut für Zoologie der Universität Mainz, Saarstr. 21, D - 6500 Mainz
| Die Cölomflüssigkeit (CF) von N. virens enthält bei reifenden Tieren neben Keimzellen auch die Elaeozyten (EZ), deren Aufgabe es unter anderem ist, während der Geschlechtsreifung die Vorstufe eines Dotterproteins, das Vitellogenin, zu synthetisieren. EZ kommen auch bei männlichen Tieren vor; eine Funktion bei der Versorgung der männlichen Keimzellen war bislang jedoch nicht bekannt. In unserem Labor wurde in der CF nach weiteren Nährstoffen gesucht, die für das Wachstum der Keimzellen von Bedeutung sein könnten. Nachgewiesen wurden Kohlenhydrate (Märker C, Diplomarbeit 1992) und Aminosäuren (Mahlein F unpubl). In weiteren Untersuchungen (HPLC) fanden wir auch die Nucleoside Inosin, Guanosin sowie deren entsprechende Desoxynucleoside. Vom Beginn bis zum Ende der Geschlechtsreifung nehmen bei den männlichen Tieren die durchschnittlichen Konzentrationen von Inosin und Guanosin um mehr als das Zehnfache zu (Inosin: von 10 bis >100 µmol/l CF; Guanosin: von 0,6 bis >10 µmol/l CF), während sie bei den Weibchen leicht abnehmen (Inosin: von 10 auf 5 µmol/l CF ; Guanosin: von 5 auf 1 µmol/l CF). In Zellkulturexperimenten konnten wir zeigen, daß die EZ diese Nucleoside sezernieren. Hierzu wurden jeweils 2x106 EZ in Kultur genommen; über 4 Tage wurde alle 24 h ein Aliquot Kulturflüssigkeit entnommen und mittels HPLC auf Nucleoside getestet. EZ aus reifenden Männchen hatten nach 4 Tagen in Kultur 0.28 µmol Inosin und 0,026 µmol Guanosin (bezogen auf 2x106 Zellen) abgegeben; EZ reifer Männchen sezernierten im selben Zeitraum schon bis zu 0,7 µmol Inosin und 0,1 µmol Guanosin. EZ reifender Weibchen (Oozytendurchmesser 35 µm) dagegen hatten nach 4 Tagen 0,1 µmol Inosin und 0,045 µmol Guanosin sezerniert, während diejenigen reifer Weibchen (Oozytendurchmesser 190 µm) nur noch 0,03 µmol Inosin und 0,009 µmol Guanosin in das Medium abgegeben hatten. Es zeigte sich, daß die männlichen EZ bereits zu Beginn, aber im Wesentlichen erst gegen Ende ihrer Geschlechtsreifung große Mengen an Nucleosiden sezernieren, während die weiblichen nur am Anfang größere Mengen sezernieren. In jedem Fall liegen die Sekretionsraten männlicher EZ um ein Vielfaches über denen der weiblichen. Da somit die EZ Nucleoside geschlechts- und reifestadienspezifisch sezernieren, stellte sich die Frage, ob diese Nucleoside in der Cölomflüssigkeit von den Keimzellen aufgenommen werden. Hierzu wurden männliche Keimzellen verschiedener Reifestadien bei 10±0.5 C° 6 h lang in Kulturmedium mit 14C-Inosin im physiolog. Konzentrationsbereich (1-100 µMol/l) inkubiert. | Späte Spermatogonienstadien nahmen Inosin bei einem Angebot von 10 µmol/l über 12h kontinuierlich auf. Im Konzentrationsbereich zwischen 50 und 100 µmol/l Inosin zeigte das Aufnahmevermögen der männlichen Keimzellen der untersuchten Reifestadien nach 6 h Inkubation eine deutliche Sättigung. Bei einem Angebot von 10 µmol/l Inosin nahmen im Mittel die späten Spermatogonienstadien 12 nmol/100 µl Zellvolumen (ZV) (n=5), die Spermatozytenballen 4,1 nmol/100 µl ZV (n=2) und die Tetraden nur noch 3,4 nmol Inosin/100 µl ZV (n=2) auf. Der Transfer von Inosin in männliche Keimzellen ist offensichtlich mit dem Reifestadium korreliert; bei gleichem Angebot im Medium nehmen die mitotisch noch aktiven Spermatogonien im Vergleich fast viermal so viel Inosin auf wie die (postmeiotischen) Tetradenstadien; diese Beobachtung läßt vermuten, daß die aufgenommenen Nucleoside als Bausteine für die Nucleinsäuresynthese in den Keimzellen dienen. Eine Inkubation von Oozyten (Durchmesser = 130µm) mit 10 µmol/l 14C-Inosin ergab eine lineare Aufnahme bis zu 8 h; erst nach 24 trat eine leichte Sättigung ein. Die nach 6h aufgenommene Inosinmenge (34 nMol/100µl ZV) lag also deutlich über der für die männlichen Keimzellen bestimmten. Unsere Befunde legen nahe, daß bei N.virens die EZ neben anderen Funktionen bei der Geschlechtsreifung auch noch die Bereitstellung von Nucleosiden für die differenzierenden Keimzellen übernehmen, wie dies auch bei Insekten gefunden wurde. Mit Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (Ho 889/3-1). |
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Abt. 1