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Biologie (Subject) / Tierschutz u. Versuchstierkunde (Lesson)

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• Tiermodelle?   ermöglichen Übertragung von Ergebnissen eines Experimentes auf eine andere Art (Mensch oder Tier) Versuchstier – Stellvertreterfunktion
• Versuchstierkunde?   Wissenschaftszweig der experimentellen Biomedizin ;Ziel:-Bereitstellung definierter Tiermodelle-genetische, hygienische, funktionelle Charakterisierung von Versuchstieren= Tiere mit bekannten biologischen Eigenschaften z.B.:Kaninchen: reagiert ähnlich wie Mensch auf fiebererregende Stoffe - Pyrogentest, Schleimhautreizung – Draize-Test Schwein: unbehaart, Mischkost (Magen-Darm-Trakt), Stressreaktionen –Herzinfarkt Meerschweinchen: reagiert wie Mensch auf Tbc-Bakterien (andere Warmblüter nicht)
• Definition Verfahren?   invasive oder nichtinvasive Verwendung eines Tieres zu Ausbildungs-, Versuchs- oder anderen wissenschaftlichen Zwecken    
• Haltung § 2 TSchG   Wer ein Tier hält, betreut oder zu betreuen hat, 1.muss das Tier seiner Art und seinen Bedürfnissen entsprechend angemessen ernähren, pflegen und verhaltensgerecht unterbringen, 2.darf die Möglichkeit des Tieres zu artgemäßer Bewegung nicht so einschränken, dass ihm Schmerzen oder vermeidbare Leiden oder Schäden zugefügt werden. 3.muss über die für eine angemessene Ernährung, Pflege und verhaltensgerechte Unterbringung des Tieres erforderlichen Kenntnisse und Fähigkeiten verfügen
• Verbote - § 3 TSchG   Verbot von:•Leistungssteigerung durch Schmerz/Doping•Aussetzung/Entledigung durch Halter •Aussetzen gezüchteter Tiere in fremder Natur •Training/Ausbildung verbunden mit Schmerz •Filmaufnahmen, Schaustellung verbunden mit Schmerz •Abrichten an anderem Tier auf Schärfe •Tier auf Tier hetzen (Ausnahme Jagd) •Ausbildung und Abrichtung zu aggressivem Verhalten •Zwangsfütterung •Tieren als Wettbewerbspreis •Sexuellen Handlungen an Tiere
• Töten von Tieren - § 4 TSchG   (1)Ein Wirbeltier darf nur unter Betäubung oder Vermeidung von Schmerzen getötet werden; berufs- oder gewerbsmäßige Tötung bedarf Sachkundenachweis (2)Warmblütige Tiere müssen vor Blutentzug betäubt werden (3)Rechtsvorschriften: -Schlachten von Fischen -Tötungsarten, Betäubungsverfahren -Fordern eines Sachkundenachweises bei nicht-gewerblichem Töten -Ausnahme für Betäubungspflicht bei Geflügelschlachtung
• Eingriffe an Wirbeltieren - § 5 TSchG   •kein schmerzhafter Eingriff ohne Betäubung, Tierarzt nötig bei Warmblütern, Amphibien, Reptilien •keine Betäubung bei vergleichbaren Eingriffen am Menschen ohne Narkose •Betäubung nicht erforderlich bei: –Kastrieren von unter 4 Wochen alten männlichen Rindern, Schweinen, Schafen, Ziegen –Enthornen von unter 6 Wochen alten Rindern –Kürzen des Schwanzes von unter 4 Tage alten Ferkeln und unter 8 Tage alten Lämmern –Abschleifen der Eckzähne vom Ferkel zum Schutz der Mutter –Kennzeichnung von Schweinen, Schafen, Ziegen, Kaninchen durch Ohrtätowierung; Kennzeichnung landwirtschaftlicher Tiere durch Ohrmarke, Flügelmarke, Mikrochip; Schlagstempel Schwein; Schenkelbrand Pferd
• § 6 TSchG   •Amputationsverbot von Körperteilen - Ausnahme: Jagdhunde, Schutz des Tieres bei bestimmter Nutzung, Transplantation, Anlegen von Kulturen isolierter Organe, Verhinderung unkontrollierter Fortpflanzung •Organentnahme – Anzeigepflicht •Zulassung des Schnabelkürzens bei Nutzgeflügel •Kürzen des bindegewebigen Endstückes beim Kälberschwanz •Vorschriften gelten nicht für Tierversuche
• Tierversuche §7 TSchG   Eingriffe und Behandlungen an Tieren zu Versuchszwecken, - die mit Schmerzen, Leiden oder Schäden verbunden sein können (auch bei Veränderungen am Erbgut) Zweck: - Vorbeugen, Erkennen, Behandeln von Krankheiten bei Mensch und Tier; - Erkennen von Umweltgefährdungen - Prüfung von Stoffen auf Unbedenklichkeit oder Wirksamkeit gegen tierische Schädlinge - Grundlagenforschung -Aus-, Fort- und Weiterbildung
• § 8 TSchG   •Wer Versuche durchführen will, bedarf der Genehmigung durch die Behörde (befristet)–wissenschaftliche Begründung –angestrebtes Ergebnis darf nicht hinreichend bekannt –Fachkenntnis des Leiters –Anlagen Geräte, personelle Mittel müssen vorhanden sein –Unterbringung, Pflege, medizinische Betreuung der Versuchstiere sicherstellen Behördliche Anzeige -vorgeschriebene Versuche nach Gesetz, Rechtsverordnung, Arzneibuch -Impfung, Blutentnahme, diagnostische Maßnahme (Prüfung von Seren, Impfstoffen, Antigenen bei Zulassung oder Chargenprüfung) -Ausbildung
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• §9 TSchG   -TV dürfen nur Personen mit Fachkenntnissen durchführen -TV sind auf ein unerlässliches Maß zu beschränken -kein schmerzhafter Eingriff am unbetäubten Tier -keine Wiederverwendung eines Tieres bei schweren Eingriffen
• Zucht und Halten von Tieren §11 TSchG   Wer Wirbeltiere nach §4, §6, §9 hält oder züchtet, bedarf der Erlaubnis der zuständigen Behörde. Ein Sachkundenachweis ist erforderlich
• Domestikation (Fischer 1914)   •Domestiziert nennt man solche Tiere, deren Ernährungs- und Fortpflanzungsverhältnisse der Mensch eine Reihe von Generationen beeinflusst. Haustierwerdung: vom Menschen beeinflusster Vorgang der Anpassung von Wildtieren an Bedingungen in menschlicher Umgebung -veränderte Populationsstruktur -veränderte Sozialstruktur: Großherden anstelle von Rudeln, EH sozial lebender Tiere - Änderung von Umwelt und Ernährung -Fortfall natürlicher Selektion – künstliche Selektion (nach Haltungs- und Leistungskriterien)  
• Heimtiere, Haustiere, Nutztiere Eigenschaften?   •keine biologisch eigenständigen Arten •ändern Körperbau und Verhalten •klassische Haustiere leben nicht frei •RASSENBILDUNG durch künstliche Zuchtwahl  
• RASSE:   •oberste Untereinheit eines Haustieres einer Art, Individuen mit bestimmten vererbbaren Eigenschaften, sexuelle Isolation •Abgrenzung nach subjektivem Ermessen •Eigenarten einer Rasse/Anpassung in bestimmte Umwelt – Landrasse (weit verbreitet in bestimmtem Gebiet) •Eigenarten einer Rasse infolge strenger menschlicher Auslese - Kulturrasse
• 4. Versuchs- und Labortierhaltung   •Entnahme aus freier Wildbahn vor wenigen Generationen •Zucht und Auslese nach Zielvorstellungen •Mäuse, Ratten: keine Rassen, sondern Stämme Versuchstiere • lebende Tiere vom Zeitpunkt ihrer Bestimmung für den Versuch • = Geburt oder Zeitpunkt des Ankaufes • meist domestizierte Tiere
• Hygienesysteme   -Offen – konventionelle Tiere -Geschlossen – SPF -Tiere-Isolator- Gnotobionten
• Einfluss von Haltungsbedingungen Welche Faktoren können eine Rolle spielen?   Klimatisierung, Geräusche Pflege, Beleuchtung, EH-GH
• Folgen unbiologischer Haltung und Stressoren:   - Verhaltensstörung - Frustration/Inappetenz - Neurosen -Automutilation - Trichophagie
• Faktoren, die die Reaktion des VT beeinflussen     Abiotische Faktoren :Klima, physikal. und chem. Umwelt, trophische Faktoren, Haltung biot. Faktoren: Soziale Faktoren, Personal, mikrobiol. Umwelt, Parasiten versuchsbedingungte Faktoren: Transport, Umsetzung, Adaptation, Gruppengröße, Handling, Eingriff Lebensphasen: Alter, Geschlecht, Sexualzyklus  
• Rhythmische Schwankungen   - Sexualzyklus - Enzymaktivitäten - Hormonkonzentrationen - Körpertemperatur - Lokomotorische Aktivität
• Bedeutung des Lichtes   Tageslicht in standardisierter Tierhaltung unerwünscht Helles Licht kann Retina bei albinotischen Tieren schädigen Inverse Aktivitäsrhythmen Mensch – viele Versuchstiere Licht unterschiedlicher Stärke (Lux) und Licht-Dunkel-Wechsel beeinflusst die Aktivität der Tiere
• Einfluss des Alters auf den Versuch   Juvenilalter - hohe Dynamik; wochenweise Änderungen;bessere Synchronisation mit LD-Zeitgeber Adulttiere – stabile Rhythmen Senile Tiere – Rückgang der Aktivität, der circadianen Schwingungsbreite und des Anteils der Aktivität in der Dunkelzeit
• Einfluss des Geschlechts:   Männchen: Instabile Gruppen - Rangstruktur ,Tiere nicht synchronisiert Weibchen: ABER: Ovarialzyklus Änderungen: Körpertemperatur, Futteraufnahme, Aktivität, Hormone   Soziale Probleme in Männchengruppen schwerwiegender als Ovarialzyklus
• § 11 TSchG   Verbot von Qualzuchten•Zuchtverbot bei erblich bedingtem Fehlen, Untauglichkeit oder Umgestaltung von Körperteile oder Organe und dadurch verursachte Schmerzen, Leiden oder Schäden •betrifft auch: - Verhaltensstörungen - Aggressionssteigerung - Unterbinden artgemäßen Kontaktes Problematische Zuchtziele: - Riesen- und Zwergenwuchs, Übergewicht, Kurzköpfigkeit, (Brachyzephalie), Augen, Ohren, Haut, Haar- u. Federkleid, Extremitäten und Gelenke, Wirbelsäule Bedeutung für die VT-Kunde •bessere Standardisierung durch genetisch definierte Tiere •bessere Reproduzierbarkeit der Ergebnisse durch gleiche Stämme •geeignete Tiermodelle •geringerer Tierverbrauch
• Zucht?   gezielte vom Menschen kontrollierte Verpaarung (unter Beachtung genetischer Vorstellungen) Zuchtformen: Straßentiere, offene/ geschlossene Zuchten
• Zuchtmethoden in geschlossenen Zuchten (3)   . Inzucht :zur Gewinnung homozygoter Individuen mit genetischer Uniformität . Auszucht :zur Gewinnung heterozygoter Tiere mit großer genetischer Merkmalsvarianz . Hybridzucht :zur Gewinnung einer bekannt heterogenen Population
• Inzucht?   •Verwandtschaftspaarung:- Bruder x Schweste- Eltern x Nachkommen ->nach 20 Generationen: Inzuchtstamm •WIST/Han (Stamm; Züchter/Institut; max. 4 Buchstaben)   Inzuchtgrad: Maß für die Größe der Inzucht eines Tieres/Linie unter Angabe der Generationen der B x S-Verpaarung Inzuchtkoeffizient (Wrightscher Iz-Koeff.) . Maß, um wie viel % die im Ausgangsmaß vorhandene Heterozygotie durch Verpaarung von Verwandten abgenommen hat (Nachkommen x Eltern - in 20. Generation: 0,986) (Bruder x Schwester - in 21. Generation 98,4% Wahrscheinlichkeit der Homozygotie in allen Genorten)
• Inzuchtstamm?   ab 20. Generation, weil dann hypothetischer Wert 100%
• Inzuchtedpression?   F3/5/7/11; Reduktion bestimmter Merkmale als Folge der erhöhten Homozygotie; geringere Fruchtbarkeit
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• Phänotyp?   (Gesamtheit morphol. und physiol. Merkmale) =Genotyp + einwirkende Umwelt Genotyp: umweltstabil: Augenfarbe, Geschlecht umweltlabil: KG, Enzyme, Hormone, Wachstum
• Folgen von Inzucht?   - Leistungsdepression (Fruchtbarkeit, Vitalität) - reduzierte Ovulationsrate - Erhöhung der pränatalen Sterblichkeit - Verringerung der Wurfgröße - geringere Milchleistung - erhöhte Anfälligkeit gegen Krankheiten - reagieren stärker auf Stressoren - nicht so anpassungsfähig - bei Vögeln: Verringerung der Legeleistung und Schlupfrate
• Was ist ein rekombinanter Inzuchtstamm?   Kreuzung nicht verwandter I-Stämme
• F1- Hybriden?   2 I-Linien nötig, Gegenstück zur I-Depression - Hybridisierung zweier I-Stämme zur besseren Vitalität - Nachkommen histokompatibel zu Eltern C57BL/10 x DBA/2 = B10D2F1
• Koisogene und kongene Inzuchtstämme ?   - für immungenetische Grundlagenforschung - koisogen – Unterschied durch Mutation - kongen – Unterschied durch Ein-, Rückkreuzen - segregierende Inzuchtstämme
• Mutanten?   spontane Änderung des Genotypus; veränderte Eigenschaften können durch Inzucht fixiert werden
• Embryotransfer ?   Züchtungsexperimente - genetische Versuche zu Fruchtbarkeit und Wachstum
• Auszucht?   Zuchtmethode zur maximalen Vermeidung von Verwandtschaftspaarung •keine Selektion in irgend einem Merkmal -Tiere: vitaler, anpassungsfähiger, fruchtbarer-Randomzucht - Zufallspaarung -Pedigreepaarung – Zucht mit Stammbaum Rotationszucht
• Unterschied Geschlechtsreife/ Zuchtreife?   Geschlechtsreife: praktische Funktionsfähigkeit der Geschlechtsorgane Zuchtreife: körperlich voll entwickelte geschlechtsreife Tiere
• Sexualzyklus?   alle morphologischen, hormonellen und biochemischen Veränderungen, die in periodischen Abständen bei weiblichen Tieren auftreten und: 1.eine oder mehrere Eizellen bereitstellen (= ovarialer Zyklus)2.Gebärmutterschleimhaut für Aufnahme und Entwicklung der Keimblase vorbereiten (= uteriner Zyklus3.Paarungswilligkeit gewährleisten •Polyöstrisch – regelmäßig wiederkehrender Zyklus •Diöstrisch oder saisonal östrisch •Monoöstrisch
• Zyklusphasen?     -Proöstrus – Vorbrunst, Follikelwachstum(große Schollen, Schollen kaumEpithelzellen,kaum Leucozyten) -Östrus – Brunst, endet mit Ovulation (kernhaltige Epithelzellen, keine Schollen und Leukozyten )-Metöstrus – Gelbkörperbildung, Erlöschen der Paarungswilligkeit (Epithelzellen, Schollen, viele Leucocyten )-Diöstrus – keine Befruchtung/Trächtigkeit = Gelbkörperrückbildung (wenig Epithelhelzellen, Schollen, alte Leucocyten )-Anöstrus – Pause zwischen Zyklen Änderungen im Ovar, Uterus, äußerem Genital, Verhalten
• WHITTEN- Effekt   Zyklussynchronisation in Gruppenhaltung durch Böckchen (androgenabhängiger olfaktorischer Stimulus) Pheromone von Männchen haben einen regelnden Effekt auf den Menstruationszyklus der Weibchen, da 20 Prozent mehr Luteinisierendes Hormon gebildet wird  
• BRUCE- Effekt   keine Implantation (Eieinnistung) bei Exposition eines frisch verpaarten Mäuseweibchens innerhalb von 24 Stunden zu neuem Böckchen   Beide Effekte werden durch Pheromone im Männchen-Urin ausgelöst!
• Steuerung des Reproduktionszyklus von Mäusen ( 2Effekte)   •Weibchenpheromone verzögern den Östrus und den Pubertätsbeginn junger Weibchen (Lee-Boot Effekt) •Pheromone fremder Männchen induzieren Pubertät (Vandenburg Effekt)
• Definition Transgen?     •Höherer Organismus bei dem Fremdgene stabil eingeschleust wurden (Knock-in Verfahren), oder deaktiviert werden (Knock-out Verfahren) nennt man transgen •Transgene Tiere vererben die neuen Eigenschaft auf Tochtergeneration nach den Mendelschen Regeln •Als Transgen bezeichnet man die fremde integrierte DNA Übertragung eines „Wunschgens“ in einen geeigneten Wirtsorganismus •Transgen wird repliziert •Erhalt des gewünschten Genprodukts Beachtung von TSchG, GtG: - vermehrungsfähige Tiere, deren Keimbahnzellen genetisches Material tragen, das unter natürlichen Bedingungen nicht vorkommt - Genom mit experimentell übertragenen fremden DNA-Abschnitten
• erzeugung transgener Tiere?   •DNA-Mikroinjektion in Vorkerne befruchteter Eizellen•Nutzung transfizierter Zelllinien mit ES als Vektoren (Knock-out/Knock-in •Kombinierte Verfahren •Viraler Gentransfer Weitervererbung Durch die Mikroinjektion ist das entstandene Tier mischerbig Durch weitere Kreuzung kommt es in der nächsten Generation zu reinerbigen Tieren
• Isolation von ES-Zellen   •Gewinnung von pluripotenten embryonalen Stammzellen aus innerer Zellmasse des Blastocysten •Transfizierung des Genkonstrukts in vitro •Entstehung chimärer Tiere •Anwendung bisher nur bei der Maus
• Handling?   Adaptation von Versuchstieren an das Ergreifen durch den Menschen
• Palpation?   klinische Untersuchungsmethode, bei welcher der Befund durch unmittelbares (direkt mit der Hand) oder mittelbares (Sonde) Betasten erhoben wird
• Anforderungen an Injektionslösungen ?   •isoton, ph-neutral, körperwarm •beachten: Konzentration, chem. Zusammensetzung, physik. Eigenschaften - sonst Reizung, Gewebezerstörung, Schädigung der Erythrozyten •Luftblasen vermeiden - Embolie Verteilungsgeschwindigkeit: i.v.> i.p. > i.m. > s.c. > oral Injektionsvolumina, Kanülengröße und Injektionszeiten beachten!! Maus (30g) – 0,5 ml s.c., 0,03 ml i.m. Hund (10 kg) – 10 ml s.c., 3 ml ml i.m. i.m. – schmerzhaft; Injektion: langsam, kleines Volumen oder auf mehrere Stellen verteilen

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