HABILITATIONSSCHRIFT

 


Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – University of Veterinary Medicine Hannover – Foundation / Library

 

Ute Elisabeth Philipp

 

Hundegenomik am Beispiel von

MLPH und MDR1 sowie

Kandidatengenen für die dilatative

Kardiomyopathie

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-h2468

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Habilitationsschrift, 2009

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/h_philipp09.pdf

Zusammenfassung

In der vorliegenden Arbeit wurden mittels molekulargenetischer Methoden züchterisch relevante Merkmale bei Hunden (Canis lupus familiaris) untersucht. Das Ziel war, eine zum Phänotyp assoziierte Genvariante zu finden bzw. die kausale Mutation zu identifizieren. Die Arbeit gliedert sich in drei Teile: In den ersten beiden Kapiteln wurden Gene analysiert, deren Mutation ursächlich für beobachtete Phänotypen - Farbdilution bei Pinschern beziehungsweise dilatative Kardiomyopathie (DCM) bei Irischen Wolfshunden - sein könnten.  Im abschließenden Teil der Arbeit wurden bei der Rasse Elo Polymorphismen im MDR1-Gen (Multidrug Resistance Gene oder ABCB1, ATP-binding Cassette, subfamily B member 1) charakterisiert und die Auswirkung der Genvarianten auf die Expression und damit den Phänotyp untersucht.

Im ersten Teil der Arbeit wurde das Dilutionsgen bei Hunden charakterisiert und die wahrscheinlich kausale Mutation für die Farbdilution identifiziert. Diese Analysen wurden hauptsächlich bei den Rassen Deutscher Pinscher und Dobermann Pinscher durchgeführt. Der Phänotyp der Farbdilution wird monogen autosomal rezessiv vererbt. Um das bei Hunden kausale Gen für die Farbdilution zu identifizieren, wurde das Melanophilingen (MLPH), ein bei Mensch und Maus beschriebenes Kandidatengen für Farbaufhellung, sequenziert und auf Mutationen untersucht, die spezifisch bei Hunden mit aufgehellter Fellfarbe auftreten. Eine Assoziationsstudie mit 343 Hunden verschiedener Rassen zeigte, dass das MLPH-Gen mit der Farbverdünnung assoziiert ist. Eine kausale Mutation im kodierenden Bereich des Gens konnte nicht nachgewiesen werden. Allerdings konnte bei allen Tieren mit dieser Farbmutation des Fells eine gemeinsame Mutation direkt an der Spleißstelle des nicht-kodierenden ersten Exons des MLPH-Gens identifiziert werden. Diese Mutation könnte zu abnormalen Spleißprodukten führen und damit kausal für die Aufhellung der Fellfarbe bei Hunden sein. Expressionsanalysen bestätigten zudem, dass bei Hunden mit aufgehellter Fellfarbe die MLPH-Transkripthöhe verglichen mit Hunden ohne den Aufhellungsfaktor reduziert ist. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Mutation im ersten Exon tatsächlich die kausale Mutation für die Farbdilution bei Hunden sein könnte.

Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit den molekulargenetischen Grundlagen der dilatativen Kardiomyopathie bei Irischen Wolfshunden. DCM ist eine Erkrankung, deren Ausprägung vom Zusammenspiel mehrerer Gene bestimmt wird. Ihre Vererbung bei Irischen Wolfshunden entspricht einem dominanten Hauptgen-Modell mit einem geschlechtsspezifischen Alleleffekt. In der Studie wurden insgesamt acht bei Mensch und Maus beschriebene Kandidatengene, TAZ, ACTC1, CSRP, DES, PLN, SCGD, TMOD1 und TCAP, untersucht und auf Kopplung und Assoziation zu DCM bei Irischen Wolfshunden getestet. Alle acht Kandidatengene konnten als für DCM kausal bei Irischen Wolfshunden ausgeschlossen werden, da eine Kosegreagtion von Allelen mit dem DCM Status nicht nachweisbar war.

Im dritten Teil der Arbeit wurde das MDR1-Gen bei der Hunderasse Elo charakterisiert. MDR1 kodiert ein transmembranes Transportprotein, das P-Glykoprotein, das u. a. eine wichtige Rolle im Stofftransport verschiedener Gewebe spielt. Ziel dieser Studie war, die Identifizierung bislang unbekannter caniner MDR1-Genvarianten und ihr Einfluss auf die Expression. Dazu wurde die cDNA von Elos sequenziert und vier Polymorphismen identifiziert, von denen einer, der c.3439A>G Polymorphismus, zu einem Met1147Val Aminosäureaustausch führte. Die anschließende Expressionsstudie an Haarwurzelzellen zeigte, dass Genotyp und Geschlecht der Tiere die relative Transkripthöhe von MDR1 beeinflussen. Bei G/G-Tieren konnte insgesamt eine niedrigere relative Transkriptmenge nachgewiesen werden als bei A/A-Tieren. Die Auswertung nach Geschlecht und Genotyp ergab, dass der genotypspezifische Effekt nur durch die männlichen Tiere verursacht wurde. Bei männlichen A/A-Tieren konnte die höchste relative MDR1-Transkripthöhe gemessen werden. Der Unterschied zur Transkripthöhe bei männlichen G/G-Tieren war signifikant. Die bei weiblichen A/A-Tieren gemessene relative MDR1-Transkripthöhe war im Vergleich zu männlichen Tieren des gleichen Genotyps verringert. Auch bei weiblichen A/A-Tieren war die relative MDR1-Transkriptmenge höher als bei weiblichen G/G-Tieren. Der genotypspezifische Unterschied war jedoch nicht signifikant. Ob und welche Auswirkungen diese Ergebnisse in-vivo auf den Transport MDR1-abhängiger Substrate haben, müssen weitere Studien zeigen.

 

keywords

Hundegenomik, Farbverdünnung, dilatative Kardiomyopathie, dog genomic, color dilution, dilated cardiomyopathy

kb

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