Eine der wichtigsten genetischen Mutationen, die für die geringe Größe bestimmter Hunderassen wie Pomeranian und Chihuahua verantwortlich ist, entwickelte sich bei Hundeverwandten lange bevor der Mensch begann, diese Miniaturgefährten zu züchten. Forscher haben herausgefunden, dass diese Mutation sogar auf Wölfe zurückgeht, die vor mehr als 50.000 Jahren lebten.
Die Experten entdeckten die Mutation im Gen für den insulinähnlichen Wachstumsfaktor 1 (IGF1), indem sie Daten des Hundegenomprojekts der National Institutes of Health (NIH) analysierten – ein Citizen-Science-Projekt, bei dem Hundebesitzer DNA-Proben ihrer Tiere einreichten. Diese "ungewöhnliche" Mutation liegt nicht direkt im IGF1-Gen, sondern in der regulatorischen DNA, die dessen Expression steuert, und war Forschern über ein Jahrzehnt entgangen.
In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern aus England und Deutschland stellten die Forscher fest, dass die Mutation in 54.000 Jahre alter DNA sibirischer Wölfe (Canis lupus campestris) vorkommt sowie in der DNA aller modernen Caniden, einschließlich Schakale, Kojoten und afrikanischer Jagdhunde.
"Es ist, als hätte die Natur es Zehntausende von Jahren in ihrer Gesäßtasche versteckt, bis es gebraucht wurde", erklärt die leitende Autorin Elaine Ostrander, Genetikerin am NIH und Spezialistin für Hunde, in einer Erklärung. Die Entdeckung ergänzt unser Wissen über die Domestikation von Hunden und deren Körpergröße.
Ungewöhnliche Mutation
Gene sind DNA-Abschnitte, die als Baupläne für Proteine dienen. Sie bestehen aus einer einzigartigen Sequenz der Basen Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T). Zur Proteinproduktion entpacken Zellen die doppelsträngige DNA, lesen den Gens Strang und transkribieren ihn in RNA – ein einzelsträngiges Molekül mit Ribose statt Desoxyribose und Uracil (U) statt Thymin.
Die neue Mutation liegt in einem DNA-Abschnitt nahe des IGF1-Gens und reguliert dessen Expression, was die Körpergröße beeinflusst. Es gibt zwei Allele: Eins mit extra Cytosin (C) für kleinere Größe, das andere mit extra Thymin (T) für größere. Jeder Hund erbt zwei Allele – CC für klein, CT für mittelgroß, TT für groß –, wie Ostrander gegenüber Live Science erläutert.
Die Analyse verschiedener Rassen zeigte eine starke Korrelation zwischen Allelen und Größe.
Werden kleiner
Um die evolutionäre Tiefe zu prüfen, suchten NIH-Forscher die Mutation in Genomen alter Wölfe aus früheren Studien.
"Wir waren überrascht, beide Varianten [C und T] vor über 54.000 Jahren zu finden", sagt Ostrander gegenüber WordsSideKick.com. Die Forscher hatten ein neueres kleines Allel erwartet, doch es ist ebenso alt.
Die IGF1-Mutation spielte eine Schlüsselrolle bei der Evolution kleiner Caniden wie Schakale oder Kojoten (CC). Extreme Miniaturisierung bei Haushunden ist jedoch menschlicher Zucht zu verdanken.
„Das kleine Allel wurde bei Hunden lange auf niedrigem Niveau gehalten, bis es während der Domestizierung ausgelesen wurde, um kleinere Jäger für Beute wie Kaninchen zu erzeugen", ergänzt Ostrander.
Die ersten kleineren Haushunderassen entstanden vor 7.000 bis 9.500 Jahren.
Körpergröße verstehen
IGF1 ist nicht das einzige Gen für Körpergröße – mindestens 20 Gene wirken mit, doch IGF1 erklärt allein 15 % der Varianz zwischen Rassen, betont Ostrander.
Beim Menschen sind es Hunderte Gene, aber Hunderassen existieren erst seit Jahrhunderten.
Weiteres Ziel: Verständnis, wie diese Gene interagieren – vom Chihuahua bis zur Deutschen Dogge. "Nächster Schritt: Wie die Proteine zusammenwirken, um Größenvielfalt zu erzeugen", sagt Ostrander.
Die Studie erschien am 27. Januar in Current Biology.