Neben den verschiedenen Größen und Gestalten ist die Vielfalt bei den Hunderassen bekanntlich auch von farblichen Variationen geprägt. Sie reichen von sehr hellen über gelbliche und rötliche Töne bis zu dunklem Braun und Schwarz. Dazu kommen Muster und Schattierungen an verschiedenen Körperstellen, die viele Rassen auszeichnen. Es ist bereits bekannt, dass eine Reihe genetischer Faktoren dieser Vielfalt bei den Fellmerkmalen zugrundeliegt. Man geht davon aus, dass die Unterschiede in den Farbmustern durch Mutationen und Zucht während und nach der Domestizierung vom Wolf entstanden sind. Doch es gibt noch einige Unklarheiten dazu, wie sich die Fellmerkmale entwickelt haben und genetisch kontrolliert werden.
Grundsätzlich basiert die Fellfarbe bei Wölfen und Hunden auf zwei Arten von Pigmenten – dem schwarzen Eumelanin und dem hellen Phäomelanin, das für weißliche bis gelbliche und rötliche Töne sorgen kann. Die verschiedenen Fellmerkmale entstehen durch die Steuerung der Produktion dieser beiden Pigmente zur richtigen Zeit und an den richtigen Körperstellen. Das internationale Forscherteam hat sich nun der Untersuchung einer Erbanlage gewidmet, von der bereits eine Bedeutung im Rahmen dieses Systems bekannt war: Es handelt sich um ein Gen, das für die Herstellung des sogenannten Agouti-Signalproteins zuständig ist.
Genregulation führt zu Vielfalt
Dieses Protein fungiert als ein Signal für die Produktion des gelben Phäomelanins: Sobald das Agouti-Signalprotein vorhanden ist, produzieren die pigmentbildenden Zellen der Haut das gelbliche Phäomelanin. Wenn dagegen kein Agouti-Signalprotein vorhanden ist, wird das schwarze Eumelanin gebildet. „Uns war klar, dass es sich bei den ursächlichen Genvarianten für die verschiedenen Farben um sogenannte regulatorische Varianten handeln musste, die dafür sorgen, dass mehr oder weniger Agouti-Signalprotein gebildet wird“, erklärt Seniorautor Tosso Leeb von der Universität Bern. Das bedeutet: Der Blick der Forscher richtete sich auf die „Schalterbereiche“ des Agouti-Gens – die sogenannten Promotoren.
Wie die Forscher erklären, weist das Gen zwei Startbereiche für das Ablesen der Erbinformation auf, an die bestimmte Auslöser-Moleküle binden: Hunde besitzen einerseits einen sogenannten ventralen Promotor, der dafür sorgt, dass das Agouti-Signalprotein im Bauchbereich des Tieres gebildet wird. Zusätzlich haben sie auch einen Haarzyklus-spezifischen Schalterbereich, der dafür sorgt, dass das Signalprotein nur in bestimmten Phasen des Haarwachstums gebildet wird. Dadurch können etwa gebänderte Haare entstehen, die bestimmte farblichen Merkmale hervorrufen. Im Rahmen ihrer Studie haben die Forscher nun erstmals diese beiden genetischen Schalterbereiche bei Hunden genau charakterisiert.
