Molekulare Analyse der Syndaktylie beim Rind
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In dem Projekt "Molekulare Analyse der Syndaktylie beim Rind", das seit über drei Jahren von der DFG gefördert wird, wurde die molekulare Ursache für das Auftreten der seltenen Erbkrankheit bei Rindern aufgeklärt. Im ersten Projektabschnitt wurde das Gen für Aristalesslike 4 (ALX4) umfassend charakterisiert und als Kandidatengen für die kongenitale Syndaktylie beim Rind evaluiert. Dabei konnten bei der vergleichenden Analyse von 14 erkrankten Kälbern und 27 gesunden Kontrolltieren keine Hinweise auf das Vorliegen von assoziierten DNA Mutationen im ALX4 Gen nachgewiesen werden. Daraufhin wurde das Lipoprotein receptorrelated protein 4 (LRP4) Gen als weiteres Kandidatengen in Folge neuerer Erkenntnisse zu seiner Beteiligung bei der Gliedmassenentwicklung bei der Maus untersucht. Nach der Erweiterung der Deutschen Holstein Rinderfamilie um vier zusätzliche Fälle konnte das Vorliegen einer in der Zwischenzeit von einer französischen Arbeitsgruppe publizierten ursächlichen LRP4 Genmutation bestätigt werden. Die Mutation im LRP4 Exon 33 folgt dem angenommenen rezessiven Erbgang bei 8 der insgesamt 12 betroffenen Kälber der Holsteinfamilie, die übrigen 4 Kälber weisen nur eine Kopie des mutierten Allels auf. In 4 weiteren Familien mit insgesamt 5 an Syndaktylie erkrankten Kälbern konnten insgesamt 5 verschiedene rezessiv vererbte perfekt kosegregierende LRP4 Genmutationen nachgewiesen werden. Damit weisen die untersuchten Rinder einen Defekt im gleichen Gen auf wie Mäuse mit kongenitaler Polysyndaktylie. Ähnlich wie bei der Maus zeigen die Resultate beim Rind eine hohe allelische Heterogenität im LRP4 Gen und erfordern daher ein gezieltes rasse bzw. populationsspezifisches Vorgehen bei der Selektion gegen diesen Erbfehler. Die untersuchten Rinder mit Syndaktylie können in Zukunft neue Erkenntnisse bei der Erforschung ähnlicher Missbildungen beim Menschen liefern. Weiterhin ermöglichen die molekularbiologischen Analysen des bovinen LRP4 Gens Einblicke in die Entwicklungsvorgänge während der distalen Gliedmassendifferenzierung bei Säugern,
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A. Wöhlke, O. Distl, C. Drögemüller (2006) The bovine aristaless-like homeobox 4 (ALX4) as candidate gene for syndactyly. Cytogenetics and Genome Research 115, 123-128.
- C. Drögemüller, O. Distl (2006) Genetic analysis of syndactyly in German Holstein cattle. The Veterinary Journal 171, 120-125.
- C. DrÖgemüüer, T. Leeb, B. Harlizius, I. Tammen, O. Distl, M. Höltershinken, A. Gentile, A. Duchesne, A. Eggen (2007) Congenital syndactyly in cattle: four novel mutations in the low density lipoprotein receptor-related protein 4 gene (LRP4). BMC Genetics 8, 5.
