Projektdetails

BMLRT101483
13.07.2020
24.01.2022
beendet
Untersuchungen zur genetischen Tiergesundheit und Farbgenetik beim Lipizzaner und Noriker mit Fokus auf Melanom, Vitiligo und Roan
-
93.437,00
Programm für Forschung und Entwicklung im BML
nein

beteiligte Personen/Organisationen

RolleLfnrName
Auftraggeber1Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus (bis 17.07.2022)
Auftragnehmer1Veterinärmedizinische Universität Wien (VUW)

zugeordnete Wissenschaftszweige

Wissenschaftszweige
Tierzucht, Tierproduktion

Abstract deutsch

Die Autoimmunerkrankung Vitiligo wird durch den Verlust von Melanozyten verursacht und resultiert in flächiger Depigmentierung der Haut rund um Augen, Maul und Perianalregion. In diesem Forschungsprojekt wurde erstmal eine genomweite Assoziationsstudie für diese Hauterkrankung beim Lipizzaner durchgeführt, wobei deren mögliche genetische Ursache auf sieben Kandidatengene an vier Chromosomen (ECA1, ECA13, ECA17, ECA20) eingegrenzt werden konnte. Vier der identifizierten Gene PHF11, SETDB2, CARHSP1 und LITAFD, spielen essentielle Rollen bei Immunreaktionen, und die weiteren Gene RCBTB1, LITAFD, NUBPL und PTP4A1 sind in Prozesse der Tumor Suppression und der Tumor Metastase involviert.  In einer zweiten Studie fokusierten wir uns auf die genetischen Ursachen der equinen Melanomatose beim Lipizzaner. Bislang haben mehrere Studien eine generelle genetische Melanomprädisposition nachgewiesen, die durch die 4.6 kb lange Duplikation im Intron 6 des STX17 Gens verursacht wird. Die genaueren Mechanismen, die für die Unterschiede der Ätiopathogenese der Melanomatose verantwortlich sind, konnten bislang nicht beschrieben werden. Wir konnten hier das Gen DPF3 auf Chromosom 24 identifizieren, das in Prozesse des Zellwachstums, der Profiferation, der Apoptose und der Motilität von Krebszellen involviert ist. DPF3 repräsentiert ein Kandidatengen, das für Pferde mit Schimmelfarbe unterstützend wirkt mit der hohen genetischen Tumorlast auszukommen.  Die dritte Studie widmete sich der Permanentschimmelung, im Englischen Roan-Färbung genannt. Hier wurden fünf der bekannten Assoziationen im KIT Gen in einer erweiterten Stichprobe von 37 Permanentschimmeln und 23 Nichtschimmeln der Rassen Noriker, Murgese, Shetlandpony, Quarter Horse, Welsh Pony, Posavina, Slowenisches Kaltblut und Islandpferd genotypisiert, überprüft und mit einer neuen beim Islandpferd publizierten KIT Variante verglichen. Die Ergebnisse dieser Arbeit legten nahe, dass der von Grilz-Seger et al. (2019) entdeckte genetische Marker in Intron 17 (ECA3:g.79,543,439A > G) mit der Roan-Färbung beim Noriker und den mit ihm genealogisch verwandten Pferderassen (Slowenisches Kaltblut, Murgese, Belgier) komplett assoziiert ist. Beim Islandpferd war die KIT Variante in Intron 1 nicht mit den Varianten in Intron 17, Exon 19, und Intron 20 gekoppelt. Mit der Assoziation im Intron 1 beim Islandpferd konnte die bislang vertretene Hypothese der Rassenspezifischen allelischen Heterogenität des RN Locus bekräftigt werden. 

Abstract englisch

Genetic disorders negatively influence animal welfare, performance status of animals and simultaneous have negative financial impact for the breeders. Especially coat color, which on the one hand represents central breeding objective in Lipizzan and Noriker horses, is on the other hand often related to diseases, which is the case for melanoma and vitiligo in Lipizzans. Both disorders have been intensively investigated, but the molecular genetic background is still unknown. In previous works, the proposer was able to show by means of genome-wide selection signature studies, that several tumor suppressor genes (SPRY4, HSP90AB1, NDFIP1 and IMPDH2) are involved in melanoma pathogenesis in Lipizzan horses. For vitiligo, a disorder which results in successively loss of pigment on the muzzles, around the eyes and the perianal region, up to date no loci were associated with this kind of phenotype in horses. In this project we aim to identify candidate regions and genetic markers associated with melanoma and vitiligo in Lipizzan horses by means of genome-wide association analyses. Roan coat color is part of the main breeding objectives in Noriker horses and has an economic impact for the breeders. In previous works we identified a genetic marker on ECA3 associated with roan coat color and detected a roan specific haplotype that segregates in the breeds Noriker, Quarter Horse, Murgese and Slovenian Coldblood. Nevertheless, the causative mutation is still unknown. One aim of this project is gain a further insight in the genetic background of roan coat color by means of sequence analyses of a longer stretch around the KIT region on ECA3. Summarizing the objectives of this project, we aim to identify genetic markers, which can be used for genomic selection against Melanoma and Vitiligo in Lipizzan horses and to optimize the breeding of roan Noriker, which can be helpful to increase the gene pool of roan Noriker horses.