Unser Haushund: Eine Spitzmaus im Wolfspelz? - Wolf-Ekkehard ...
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128oben erwähnten Vererbung des AGOUTI-Gens bei Mäusen finden wir in diesemBeitrag folgende Abbildung 221 und Diskussion:Nach Hinweis, dass zu den Faktoren, die das Erbgut modellieren, auch dieNahrung zählt – deutlich veranschaulicht am Beispiel der im frühen Larvenstadiumnoch alle gleich aussehenden Honigbienen und der folgenden durch die Nahrungbedingte Differenzierung in sterile Arbeitsbienen und fruchtbare Königinnen 222 –fährt Jörg Blech fort (2010, pp. 116 und 118):"In gleicher Weise werden die Gene eines ungeborenen Kindes durch die Nahrung geprägt, hat derBiologe Randy Jirtle vom Duke University Medical Center im US-Bundesstaat North Carolina gezeigt,und zwar an schwangeren Mäusen. Aufgrund einer Mutation trugen die Embryonen die Veranlagung fürÜbergewicht, Diabetes und Krebs. Einigen der trächtigen Tiere verabreichte Jirtle normale Kost, anderenmischte er Ergänzungsstoffe wie Folsäure, Vitamin B12, Betain und Cholin ins Futter.Nachdem die Mäusebabys einige Tage später auf die Welt gekommen waren, staunte Jirtle. Die einenbekamen ein gelbliches Fell, wurden dick und kränklich; die anderen hatten dunkles Fell, waren schlankund gesund - und das, obwohl sämtliche Mäusekinder (durch spezielle Züchtung) genetisch identischwaren.Die Inhaltsstoffe im Futter haben die unterschiedlichen Erscheinungsbilder bestimmt - und damit denBann der Gene gebrochen. Folsäure, Vitamin B12, Betain und Cholin übertragen allesamtMethylgruppen. Über die Mutter sind sie in die ungeborenen Kinder gelangt und haben dort ein bestimmtesGen (das Agouti-Gen) methyliert, das die Fellfarbe und auch das Fressverhalten steuert.In anderen Fütterungsversuchen setzte der Biologe Jirtle Mäusen den Pflanzenstoff Genistein vor, undzwar zwei Wochen vor einer Begattung sowie während der folgenden Schwangerschaft und in der Stillzeit:Die Kinder von Müttern, die normale Kost erhielten, hatten keine verstärkte Methylierung am Agouti-Genund waren zumeist gelb und fett. Anders die Kinder der mit Genistein gepäppelten Mütter: Ihr Agouti-Genwar besonders stark methyliert, was sich in ihrem Erscheinungsbild spiegelte. Sie waren häufig dunkelund im Durchschnitt um ein Drittel leichter als die gelben Vergleichsmäuse.Der Einfluss des Pflanzenstoffs Genistein auf das Erbgut könnte auch bei Menschen eine Rolle spielenund zum Beispiel erklären, warum Asiaten, die besonders viele Produkte aus der Sojabohne verzehren,seltener an Brust- und Prostatakrebs erkranken."Eure Nahrungsmittel sollen eure Heilmittel und eure Heilmittel eure Nahrungsmittel sein", forderteangeblich der griechische Arzt Hippokrates - ein Satz, der prophetisch die epigenetischen Effektebeschreibt."221 Hinweis links senkrecht am Bildrand: COURTESY JIRTLE LAB, DUKE UNIVERSITY.222 "Die meisten Larven bekommen von den Ammen Honig und Pollen eingeflößt - sie verwandeln sich in sterile Arbeitsbienen. Einige wenigeLarven dagegen erhalten einen exquisiten Futtersaft, das Gelée royale: Sie reifen zu fruchtbaren Königinnen heran. Es sind epigenetische Effekte,die da am Werk sind. Der besondere Brei führt zu einer veränderten Methylierung - und damit zum Abschalten bestimmter Entwicklungsgene."
129Das Beispiel zeigt die ganz erstaunlichen epigenetisch bedingten phänotypischenUnterschiede, die hier allein auf Umwelteinwirkungen zurückzuführen sind.Es wäre nun zu untersuchen, ob und falls ja, inwieweit die non-Mendelianinheritance von Merkmalen wie floppy ears, curly tail und number of tailvertebrae reduced from 15 to 8 or 9 im Zuge der Selektion auf tameness aufepigenetischer Faktoren zurückzuführen ist und weiter, ob und falls wiederum ja,welche Rolle spezielle Umwelteinwirkungen dabei spielen könnten."Although most of these multigenerational epigenetic traits are gradually lost over several generations,the possibility remains that multigenerational epigenetics could be another aspect to [micro-]evolutionand adaptation. A sequestered germ line or Weismann barrier is specific to animals, and epigeneticinheritance is expected to be far more common in plants and microbes. These effects may requireenhancements to the standard conceptual framework of the modern evolutionary synthesis.[43][44]Epigenetic features may play a role in short-term adaptation of species by allowing for reversiblephenotype variability. The modification of epigenetic features associated with a region of DNA allowsorganisms, on a multigenerational time scale, to switch between phenotypes that express and repressthat particular gene.[45] When the DNA sequence of the region is not mutated, this change is reversible.It has also been speculated that organisms may take advantage of differential mutation rates associatedwith epigenetic features to control the mutation rates of particular genes.[45] Interestingly, recent analyseshave suggested that members of the APOBEC/AID family of cytosine deaminases are capable ofsimultaneously mediating genetic and epigenetic inheritance using similar molecularm8Microechanisms.[46][Micro-]Evolutionary epigenetics can be divided into predetermined and probabilistic epigenesis.Predetermined epigenesis is a unidirectional movement from structural development in DNA to thefunctional maturation of the protein. "Predetermined" here means that development is scripted andpredictable. Probabilistic epigenesis on the other hand is a bidirectional structure-function developmentwith experiences and external molding development.” 223Oben wurde schon zweimal hervorgehoben, dass echte Haustiere trotzzahlreicher weiterer Versuche "nur aus etwa 20 von insgesamt fast 4500 bekanntenSäugetierarten" durch Domestikation entstanden sind etc. (oder mit Wang undTedford: "There are only about 14 successful and economically important largedomestic mammals") und geschlussfolgert, dass offenbar nur relativ wenige Artenzur Haustierwerdung genetisch prädestiniert waren.Angesichts der schnellen Haustierwerdung des Silberfuchses ist zu schließen,dass (auch) hier sowohl ein epigenetisch als auch genetisch vorgezeichnetes, inwenigen meist großen Schritten über master regulatory genes pleiotrop abrufbares,ungewöhnlich umfangreiches Veränderungspotential für die oben aufgeführtenund im Detail diskutierten (für den Haustierstand relativ neutralen bzw. sogar sehrnützlichen 224 ) Abbauphänomene und Funktionseinschränkungen vonvornherein gegeben war.Wie oben hervorgehoben, spielen Hormone sehr wahrscheinlich eine großeRolle in der Domestikation von Fuchs und Wolf. Vielleicht schlagen wir mit derfolgenden Beobachtung zu Mensch und Hund eine Brücke von den Hormonen zurEpigenetik: "…research shows that oxytocin levels almost double in people andin dogs when humans talk to and stroke their canine friends (beta endorphin anddopamine levels also increase). This surely has its roots in the domesticationprocess" kommentiert Marc Bekoff ("canine behavior specialist”) in seiner223 http://en.wikipedia.org/wiki/Epigenetics#Evolution (Zugriff am 2. Oktober 2012: "[micro-]" in eckigen Klammern ergänzt von mir.)224 Von den Dysfunktionen der Qualzucht einmal abgesehen.
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129Das Beispiel zeigt die ganz erstaunlichen epigenetisch bedingten phänotypischenUnterschiede, die hier allein auf Umwelteinwirkungen zurückzuführen sind.Es wäre nun zu untersuchen, ob und falls ja, inwieweit die non-Mendelianinheritance von Merkmalen wie floppy ears, curly tail und number of tailvertebrae reduced from 15 to 8 or 9 <strong>im</strong> Zuge der Selektion auf tameness aufepigenetischer Faktoren zurückzuführen ist und weiter, ob und falls wiederum ja,welche Rolle spezielle Umwelteinwirkungen dabei spielen könnten."Although most of these multigenerational epigenetic traits are gradually lost over several generations,the possibility remains that multigenerational epigenetics could be another aspect to [micro-]evolutionand adaptation. A sequestered germ line or Weismann barrier is specific to an<strong>im</strong>als, and epigeneticinheritance is expected to be far more common in plants and microbes. These effects may requireenhancements to the standard conceptual framework of the modern evolutionary synthesis.[43][44]Epigenetic features may play a role in short-term adaptation of species by allowing for reversiblephenotype variability. The modification of epigenetic features associated with a region of DNA allowsorganisms, on a multigenerational t<strong>im</strong>e scale, to switch between phenotypes that express and repressthat particular gene.[45] When the DNA sequence of the region is not mutated, this change is reversible.It has also been speculated that organisms may take advantage of differential mutation rates associatedwith epigenetic features to control the mutation rates of particular genes.[45] Interestingly, recent analyseshave suggested that members of the APOBEC/AID family of cytosine deaminases are capable ofs<strong>im</strong>ultaneously mediating genetic and epigenetic inheritance using s<strong>im</strong>ilar molecularm8Microechanisms.[46][Micro-]Evolutionary epigenetics can be divided into predetermined and probabilistic epigenesis.Predetermined epigenesis is a unidirectional movement from structural development in DNA to thefunctional maturation of the protein. "Predetermined" here means that development is scripted andpredictable. Probabilistic epigenesis on the other hand is a bidirectional structure-function developmentwith experiences and external molding development.” 223Oben wurde schon zwe<strong>im</strong>al hervorgehoben, dass echte Haustiere trotzzahlreicher weiterer Versuche "nur aus etwa 20 von insgesamt fast 4500 bekanntenSäugetierarten" durch Domestikation entstanden sind etc. (oder mit Wang undTedford: "There are only about 14 successful and economically <strong>im</strong>portant largedomestic mammals") und geschlussfolgert, dass offenbar nur relativ wenige Artenzur Haustierwerdung genetisch prädestiniert waren.Angesichts der schnellen Haustierwerdung des Silberfuchses ist zu schließen,dass (auch) hier sowohl ein epigenetisch als auch genetisch vorgezeichnetes, inwenigen meist großen Schritten über master regulatory genes pleiotrop abrufbares,ungewöhnlich umfangreiches Veränderungspotential für die oben aufgeführtenund <strong>im</strong> Detail diskutierten (für den Haustierstand relativ neutralen bzw. sogar sehrnützlichen 224 ) Abbauphänomene und Funktionseinschränkungen vonvornherein gegeben war.Wie oben hervorgehoben, spielen Hormone sehr wahrscheinlich eine großeRolle in der Domestikation von Fuchs und <strong>Wolf</strong>. Vielleicht schlagen wir mit derfolgenden Beobachtung zu Mensch und Hund eine Brücke von den Hormonen zurEpigenetik: "…research shows that oxytocin levels almost double in people andin dogs when humans talk to and stroke their canine friends (beta endorphin anddopamine levels also increase). This surely has its roots in the domesticationprocess" kommentiert Marc Bekoff ("canine behavior specialist”) in seiner223 http://en.wikipedia.org/wiki/Epigenetics#Evolution (Zugriff am 2. Oktober 2012: "[micro-]" in eckigen Klammern ergänzt von mir.)224 Von den Dysfunktionen der Qualzucht einmal abgesehen.
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