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Verhaltensgenetik

Die Verhaltensgenetik versucht die genetischen Grundlagen des Verhaltens zu beschreiben. Wenn ein Hund sich auffällig verhält zeigen oft Gene eine veränderte Aktivität, deren Produkte Einfluss auf das Verhalten haben.

Vielleicht wünscht sich manch einer, dass hier schon steht, dass das Gen hunD den Wolf zum Hund gemacht hat, und das Gen wolF ihn wieder zurückverwandelt. So weit ist die Verhaltengenetik noch lange nicht, aber sie steht in den Startlöchern, wie in einem Übersichtsartikel von Spady und Ostrander steht:

Keine andere Art weist in Verhalten und Aussehen eine so hohe Diversität auf wie der Hund. Das ist als das Ergebnis künstlicher Selektion und der dadurch beschränkten Genvielfalt anzusehen. Rassehunde entstammen einer geschlossenen Population mit hoher genetischer Homogenität. Haushunde sind daher die optimale Grundlage zum Studium der Genetik von Verhalten, Morphologie und (leider auch) Krankheitsprädispositionen. In den einzelnen Rassen sind morphologische wie auch Verhaltenseigenschaften fixiert. Hunde sind der Modellorganismus zur Untersuchung der Genetik des Säugerverhaltens.

Wie wird die genetische Variabilität der Hunde erzielt? Enthält das ursprüngliche Canidengenom bereits alle Allele (Merkmalsausprägungen eines Gens) um die enorme Vielfalt im Aussehen der Haushunde zu erzeugen? Oder gibt es einen Mechanismus, der rasche Mutationen erzeugt?

Forscher untersuchten die Schädelform von 20 Rassehunden und Mischlingen auf genetischer Ebene. Dazu wurden 17 Gene, die vermutlich an der Entwicklung des Schädels beteiligt sind an 37 so genannten Mikrosatelliten untersucht und mit denen des Menschen verglichen.

Mikrosatelliten sind Einschübe im einem Gen, die keine Information enthalten und bei denen Veränderungen in der Sequenz der Bausteine keine Auswirkungen auf die Fitness des Trägers haben können. Sie bestehen aus einer bestimmten Anzahl von identischen Wiederholungen einer kurzen Sequenz

Bei den Hunden gab es weitaus weniger identische Wiederholungen als beim Menschen. Da Mikrosatelliten in nicht codierenden Abschnitten der Gene liegen enthalten sie keine Information. Mutation in diesen Bereichen können keine Auswirkungen auf die Fitness des Organismus haben. Deshalb können sie sich schneller anhäufen. (In codierenden Bereichen können Mutationen zu fehlerhaften Genen und damit schließlich unbrauchbaren Proteinen führen. Solche Mutanten sind weniger fit und die Mutation verschwindet wieder durch die geringere Reproduktionsrate der betroffenen Organismen).

Letztendlich zeigt die höhere Variabilität der Mikrosatelliten der Hunde eine höhere Mutationsrate, die rascher neue Allele erzeugt.

Ganz ähnlich könnte auch die Evolution des Verhaltens funktionieren, wenn Gene betroffen sind, die beispielsweise an der Produktion von Hormonen oder Neurotransmittern beteiligt sind.

Eine weitere Möglichkeit, die Mutationen zu erzeugen sind SINEs. SINE steht für small interspersed nuclear elements – frei übersetzt kleine Nukleinsäureelemente, die im Genom verstreut sind. Diese SINEs können an verschiedenen Stellen im Genom sitzen und dadurch den Betrieb stören – ähnlich wie ein Zug nicht fahren kann, wenn eine Lawine auf die Gleise niedergeht. Sie sitzen oft in regulatorischen Bereichen und führen dazu, dass von einem bestimmten Protein zuviel oder zuwenig produziert wird, was weit reichende Folgen haben kann. Der Merle -Faktor, eine Pigmentierungsstörung, die in verschiedenen Rassen auftritt, ist ein Beispiel dafür. oder die Narkolepsie im Dobermann. Wieder kann man davon ausgehe, dass SINEs auch an der Ausprägung von Verhaltensmerkmalen in gleicher Weise beteiligt sind.

Domestikationsbedingte Verhaltensweisen beruhen auf unterschiedlicher Genexpression in verschiedenen Hirnarealen. Forscher untersuchten die Unterschiede in der Genexpression im Frontallappen, Amygdala und Hypothalamus von Wölfen, Kojoten und Haushunden. Im Prinzip steht die Aktivität im Frontallappen für Kognition, die in Amygdala und Hypothalamus für Emotion. Nur im emeotionalen Bereich, in Amygdala und Hypothalamus konnte ein Unterschied in der Genaktivität von Wildcaniden und Haushunden festgestellt werden. Diese unterschiedliche Genaktivität und mit ihr unterschiedliche Konzentrationen an Proteinen, die letztlich das Verhalten beeinflussen, ermöglichten die Domestikation.

Quelle: Canine behavioral genetics: pointing out the phenotypes and herding up the genes. Spady TC, Ostrander EA. Am J Hum Genet. 2008 Jan;82(1):10-8.