FOXI3-Gen beeinflusst die Höckerbildung der Backenzähne von Nackthunden

(14.07.2017) Nackthunde unterscheiden sich von anderen Hunden nicht nur durch das fehlende Fell, sondern auch hinsichtlich der Anzahl und Beschaffenheit ihrer Zähne.


Backenzähne im Unterkiefer (a) eines behaarten Hundes und (b) eines Nackthundes. Die mit (m), (e) und (hy) bezeichneten Höcker sind beim behaarten Tier vorhanden, fehlen aber beim Nackthund.
Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und der Friedrich-Schiller-Universität Jena haben die Schädel und Zähne von haarlosen Rassehunden aus der Sammlung des Phyletischen Museums der Universität Jena untersucht und belegt, dass das Gen FOXI3 an der Entwicklung der Zähne beteiligt ist – nicht nur bei Nackthunden, sondern möglicherweise auch bei anderen Säugetieren, inklusive des Menschen.

Ihre Ergebnisse stellen die Forscher in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Scientific Reports“ vor.

Nackthunde wie der Chinesische Schopfhund oder der Mexikanische Nackthund gehören zu den ältesten Hunderassen weltweit und sind bereits den großen Naturforschern Carl von Linné und Charles Darwin aufgefallen.

Auslöser für das diesen Rassen fehlende Haarkleid ist eine Mutation des Forkhead Box I3-Gens (FOXI3), das zu einer Genfamilie für Transkriptionsfaktoren gehört und auch an der Entwicklung der Zähne beteiligt ist.

Ein Team um Kornelius Kupczik vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie und Martin S. Fischer von der Friedrich-Schiller-Universität hat nun anhand einer historischen Schädelsammlung von nachweislich nackten und behaarten Hunden herausgefunden, dass bei den haarlosen Tieren nahezu alle Ersatzzähne (d. h. Schneide- und Eckzähne sowie vordere Backenzähne) fehlten, die Molaren (Zuwachszähne) aber vorhanden waren. Auffällig war auch, dass auf den Milchprämolaren und Molaren der Nackthunde bestimmte zungenseitige Zahnhöcker nicht ausgebildet waren.


Historisches Foto der Museumsvitrine mit Dermoplastiken aus der Nackthundstudie. Oben: weiblicher behaarter Hund (l.) und männlicher haarloser Hund; darunter ihre Nachkommen (F1- und F2-Generation).
Die Forscher wiesen zudem an DNA-Proben dieser über 100 Jahre alten Hundeschädel aus der Sammlung des Phyletischen Museums in Jena nach, dass dieser morphologische Befund mit einer Mutation des FOXI3-Gens einhergeht.

Die noch erhaltenen originalen Schädel und Dermoplastiken von Nackthunden gehen auf den früheren Direktor des Phyletischen Museums Ludwig Plate zurück, der Anfang des 20. Jahrhunderts ein Kreuzungsexperiment zwischen haarlosen und behaarten Hunden unternommen und darüber einen Aufsatz „Über Nackthunde und Kreuzungen von Ceylon-Nackthund und Dackel“ schrieb.

Dabei stellte er fest, dass den haarlosen Individuen ein Teil der Bezahnung fehlte. „Welchen immensen Wert wissenschaftliche Sammlungen für die Forschung haben, konnten wir mit unserer Studie eindrucksvoll zeigen“, sagt Fischer.

Interessanterweise besitzen auch einige wildlebende Vertreter der Hundeartigen ähnliche Molaren wie die Nackthunde. Auch die Molaren des Menschen und der Menschenaffen weisen eine variable Ausbildung der zungenseitigen Zahnhöcker auf.

Die Leipziger und Jenaer Wissenschaftler gehen daher davon aus, dass FOXI3 eventuell eine größere Bedeutung in der Entwicklung der Zähne der Säugetiere zugemessen werden sollte.

„Es ist gut möglich, dass dieses Gen auch bei evolutiven Veränderungen der Zahnmorphologie des Menschen eine Rolle gespielt haben könnte“, sagt Kupczik.

Publikation

Kupczik K et al. The dental phenotype of hairless dogs with FOXI3 haploinsufficiency, Scientific Reports 2017, DOI: 10.1038/s41598-017-05764-5, http://www.nature.com/articles/s41598-017-05764-5



Weitere Meldungen

Anhand von Canidae-Fossilien aus der Gnirshöhle im Südwesten Deutschlands wurde die Domestizierung von Wölfen untersucht; Bildquelle: Senckenberg

Ursprung des europäischen Haushundes im Südwesten Deutschlands vermutet

Ein Forscher*innen-Team des Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen hat gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen die Anfänge der Domestizierung von Wölfen in Europa untersucht
Weiterlesen

Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Wie die Evolution Klon-Fischen mit ihrer genetischen Bürde hilft

Klonale Wirbeltiere vermehren sich nicht sexuell. Wissenschaftlichen Theorien zufolge sind sie eigentlich anderen Arten unterlegen. Der Amazonenkärpfling – ein besonders erfolgreicher natürlicher Klon – beweist das Gegenteil
Weiterlesen

Giraffen ; Bildquelle: John Nyakatura

Der lange Hals der Giraffe: Neue Erkenntnisse über eine Ikone der Evolution

Die Analyse digitalisierter Sammlungsobjekte konnte eine alte Hypothese bestätigen
Weiterlesen

Lungenfische sind die nächsten lebenden Fischverwandten des Menschen. Nun konnte sein Genom vollständig beschrieben werden; Bildquelle: Free Pics / Pixabay / pattyjansen

Was das Genom des Lungenfischs über die Landeroberung der Wirbeltiere verrät

Mit Hilfe neuester DNS-Sequenziertechnologien konnte ein internationales Team von Wissenschafter*innen mit Oleg Simakov von der Universität Wien das Genom des Australischen Lungenfisch vollständig beschreiben
Weiterlesen

Neue Methoden konnten zeigen, dass das Schnabeltier zehn Geschlechtschromosomen hat; Bildquelle: Doug Gimesy

Die außergewöhnliche Entwicklung von Schnabeltier, Emu und Ente

Drei Studien zeigen die einzigartigen Geschlechtschromosomen von Schnabeltier, Emu und Pekingente. Schnabeltiere haben fünf Geschlechtschromosomenpaare, die eine ungewöhnliche Kettenform einnehmen
Weiterlesen

 Anaga-Berge auf Teneriffa; Bildquelle: Manuel Steinbauer

Hohe Zahl ausgerotteter Vogelarten verleitet zur Fehleinschätzung evolutionärer Dynamik

Mit dem Verlust ihrer Flugfähigkeit haben sich Vögel im Laufe der Evolution an die einzigartigen Lebenswelten abgelegener ozeanischer Inseln angepasst
Weiterlesen

Museum für Naturkunde

Wie die Knochenstruktur von Reptilien neue Einblicke in die Evolutionsgeschichte gewährt

Ein internationales Forschungsteam um den Evolutionsbiologen Roy Ebel am Museum für Naturkunde Berlin analysierte das Schädeldach von Reptilien mittels Computertomografie (CT)
Weiterlesen

Ophthalmotilapia ventralis, ein Buntbarsch aus dem Tanganjikasee.; Bildquelle: Adrian Indermaur

Explosive Artbildung bei Buntbarschen im Tanganjikasee

Der afrikanische Tanganjikasee ist ein Schauplatz, an dem die Evolution beeindruckendes geleistet hat: Buntbarsche kommen dort in aussergewöhnlicher Artenvielfalt vor
Weiterlesen


Wissenschaft


Universitäten


Neuerscheinungen