URL:http://www.uni-jena.de/Forschungsmeldungen/FM170714_FOXI3_Backenz%C3%A4hne_Nackthunde.pdf

FOXI3-Gen beeinflusst die Höckerbildung der Backenzähne

Forscher aus Leipzig und Jena finden an Zähnen von NackthundenHinweise über die Entwicklung und Evolution von Säugetierzähnen

Foto: © MPI f. evolutionäre Anthropologie

Backenzähne im Unterkiefer (a) eines behaarten Hundes und (b) eines Nackthundes. Die in derAbbildung mit (m), (e) und (hy) bezeichneten Höcker sind bei behaarten Hunden vorhanden, fehlenaber beim Nackthund.

Nackthunde unterscheiden sich von anderen Hunden nicht nur durch das fehlende Fell,sondern auch hinsichtlich der Anzahl und Beschaffenheit ihrer Zähne. Wissenschaftler vomMax-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie in Leipzig und der

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Friedrich-Schiller-Universität Jena haben die Schädel und Zähne von haarlosenRassehunden aus der Sammlung des Phyletischen Museums der Universität Jenauntersucht 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 desFachmagazins "Scientific Reports" vor.

Nackthunde wie der Chinesische Schopfhund oder der Mexikanische Nackthund gehören zu denältesten Hunderassen weltweit und sind bereits den großen Naturforschern Carl von Linné undCharles Darwin aufgefallen. Auslöser für das diesen Rassen fehlende Haarkleid ist eine Mutationdes Forkhead Box I3-Gens (FOXI3), das zu einer Genfamilie für Transkriptionsfaktoren gehört undauch an der Entwicklung der Zähne beteiligt ist.

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

Die Forscher wiesen zudem an DNA-Proben dieser über 100 Jahre alten Hundeschädel aus derSammlung des Phyletischen Museums in Jena nach, dass dieser morphologische Befund mit einerMutation des FOXI3-Gens einhergeht.

Studie belegt den Wert wissenschaftlicher Sammlungen

Die noch erhaltenen originalen Schädel und Dermoplastiken von Nackthunden gehen auf denfrüheren Direktor des Phyletischen Museums Ludwig Plate zurück, der Anfang des 20.Jahrhunderts ein Kreuzungsexperiment zwischen haarlosen und behaarten Hunden unternommenund 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 wirmit unserer Studie eindrucksvoll zeigen", sagt Fischer.

Interessanterweise besitzen auch einige wildlebende Vertreter der Hundeartigen ähnliche Molarenwie die Nackthunde. Auch die Molaren des Menschen und der Menschenaffen weisen einevariable Ausbildung der zungenseitigen Zahnhöcker auf. Die Leipziger und Jenaer Wissenschaftlergehen daher davon aus, dass FOXI3 eventuell eine größere Bedeutung in der Entwicklung derZähne der Säugetiere zugemessen werden sollte. "Es ist gut möglich, dass dieses Gen auch beievolutiven Veränderungen der Zahnmorphologie des Menschen eine Rolle gespielt haben könnte",sagt Kupczik.

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

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Kontakt:PD Dr. Kornelius KupczikMax-Planck-Weizmann-Zentrum für integrative Archäologie und Anthropologie,Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie, LeipzigDeutscher Platz 6, 04103 LeipzigTel.: 0341 / 3550861E-Mail: kornelius_kupczik@eva.mpg.de

Prof. Dr. Martin S. FischerInstitut für Spezielle Zoologie und Evolutionsbiologie mit Phyletischem Museum derFriedrich-Schiller-Universität JenaErbertstraße 1, 07743 JenaTel.: 03641 / 949140E-Mail: martin.fischer@uni-jena.de

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