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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Das Gen, das Hunde heller macht |
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| | | Bei einer Reihe von Hunderassen - darunter etwa Collies und Dackel - treten mitunter helle, gescheckte Fellfärbungen auf, die Hundezüchter "merle" nennen. US-Forscher haben nun herausgefunden, dass dieser Fell-Variante eine Mutation am Chromosom 12 zugrunde liegt. |
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Diese Entdeckung könnte auch medizinisch relevant sein, wie ein Team um Keith E. Murphy von der Texas A&M University berichtet. Denn die Hunde mit Merle-Färbung haben häufig Hör- und Sehprobleme.
Ganz ähnlich, wie Menschen, die am so genannten Waardenburg-Syndrom leiden: Sie haben ebenfalls eine gestörte Pigmentproduktion und neigen zur Schwerhörigkeit oder Taubheit.
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Die Studie "Retrotransposon insertion in SILV is responsible for merle patterning of the domestic dog" von Leigh Anne Clark et al. erschien in den "Proceedings of the National Academy of Sciences" (doi: 10.1073/pnas.0506940103). |
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 Zum Artikel (sobald online) |
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Von Afghane bis Zwergpinscher |
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Afghanischem Windhund und Zwergpinscher würde man auf den ersten Blick nicht unbedingt ansehen, dass sie nahe verwandt sind. Ersterer wird mehr als 70 Zentimeter groß, wiegt 20 bis 30 Kilogramm und trägt ein langes Haarkleid, das so ziemlich alle Farben spielt, die sich Hundeliebhaber vorstellen können: rot, creme, silber, schwarz, braun und sogar bläulich.
Der Zwergpinscher hingegen ist schwarz-brauner Kurzhaarträger, und - wie der Name verrät - mit 30 Zentimetern Körpergröße nicht einmal halb so groß. Dennoch: Beide sind direkte Nachfahren des Wolfes (Canis lupus).
Ungefähr 10.000 Jahre ist es her, dass der Mensch Wölfe domestiziert und seitdem durch Züchtung eine eigene Spezies mit unterschiedlichen Rassen geschaffen hat: den Haushund (Canis lupus familiaris).
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Merle: Gescheckt und Blauäugig |
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Im Prinzip kann man die Züchtungsgeschichte des Hundes auch als mehrere Tausend Jahre dauerndes biologisches Experiment betrachten, bei dem die Gestalt einer Art in allen nur erdenklichen Formen abgewandelt wurde.
Allerdings weiß man gar nicht so genau, was dabei aus genetischer Sicht passiert ist. Ein Beispiel dafür ist die so genannte Merle-Färbung, die etwa bei Collies, Dackeln und Shelties (Shetland Sheepdog) auftritt. Merle-Hunde sind gewissermaßen die gebleichten Versionen ihrer Rasse.
Sind die "normalen" Hunde etwa schwarz, dann weisen solche mit Merle-Färbung graue oder weiße Flecken auf, weil bei ihnen offenbar der Melanin-Gehalt in den Haarzellen reduziert ist. Das macht sich auch in den Augen bemerkbar, die aufgrund der gedrosselten Pigmentproduktion oft blau sind.
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Begleiterscheinung: Schwerhörigkeit |
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Das ganze ist auch erblich und wird durch einen - bislang unbekannten - genetischen Faktor ausgelöst, den man kurz als M bezeichnet.
Da jeder Hund von jeden Chromosom (und Gen) zwei Ausgaben besitzt, gibt es drei mögliche Fälle: Tiere mit normaler Färbung (mm), Tiere mit zwei Merle-Genen (MM), sowie Mischerbige (Mm).
Bei manchen Hunderassen ist diese Färbung aus ästhetischen Gründen durchaus erwünscht, allerdings hat sie auch Nachteile. Die Tiere sind oft schwerhörig oder taub sowie anfällig für Augenbeschwerden.
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Analoger Fall: Waardenburg-Syndrom |
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Interessanterweise gibt es auch beim Menschen ein ähnliches Phänomen: Patienten, die am so genannten Waardenburg-Syndrom leiden, sind ebenfalls schwerhörig oder taub (rund zwei Prozent aller Fälle) und weisen Pigmentanomalien in der Haut, den Haaren und den Augen auf. Es wäre möglich, dass das kein Zufall ist - die genetischen Ursachen des Syndroms liegen jedoch noch weitgehend im Dunkeln.
Nicht so bei der Merle-Färbung: Ein Team um Keith E. Murphy von der Texas A&M University hat nun das Erbgut von Shelties genauer unter die Lupe genommen und jenes Gen entdeckt, das offenbar für das Phänomen verantwortlich ist. Dabei handelt es sich um das am Chromosom 12 liegende Gen SILV, das in die Entwicklung von Pigment-produzierenden Zellen eingreift und vor allem in Haut und Augen aktiviert wird.
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Mutation bewirkt Musterung
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Genau genommen ist es nicht SILV, das die typische Fellmusterung bewirkt, sondern ein "springendes Gen", das zur Klasse der SINE-Sequenzen ("short interspersed elements") gehört. Diese Sequenzen kommen im Ebgut in oft tausendfachen Kopien vor und können bisweilen via genetischem "Copy/Paste" ihren Platz im Erbgut wechseln.
Das passiert in den meisten Fällen im "Niemandsland" des Genoms und hat daher keine Auswirkungen. Manchmal jedoch können sich mobile genetische Elemente auch mitten in einem Gen niederlassen. Das war auch in diesem Fall so: Murphy und Kollegen wiesen nach, dass Hunde mit Merle-Färbung in ihrem SILV-Gen ein zusätzliches Stück an DNA aufweisen, das rund 250 Basenpaare lang ist.
Mit durchaus drastischen Konsequenzen für die Erscheinung der betroffenen Individuen, wie das obige Bild zeigt: Links ist ein normalfärbiger Sheltie zu sehen (mm), in der Mitte eine mischerbige (mM) und rechts ein reinerbige Merle-Variante (MM). Die Bandenmuster daneben sind Fluoreszenzbilder der dazugehörigen Gen-Varianten.
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Biomedizinischer Modellfall |
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Wie Richard Cordaux und Mark A. Batzer von der Louisiana State University in einem Begleitkommentar zur vorliegenden Studie ausführen, handelt es sich bei dieser Entdeckung um einen bemerkenswerten Modellfall.
Zum einen weil sowohl beim Hund als auch beim Menschen die SINE-Sequenzen auffallend aktiv, sprich: bewegungsfreudig sind. Die Ursache könnte darin liegen, dass beide Arten in ihrer Geschichte eine Flaschenhalssituation durchgemacht haben, deren genetische Konsequenzen heute noch sichtbar sind.
Zum zweiten ist denkbar, dass beim Menschen Erbkrankheiten durch einen ähnlichen Mechanismus ausgelöst werden, wie er nun entdeckt wurde. Das sei, so Cordaux und Batzer, "ein Grund mehr, den Hund als besten Freund des Menschen anzusehen".
[science.ORF.at, 3.1.05]
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01.01.2010 |
