Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erbgut des Kanarienvogels entschlüsselt

04.02.2015

Hormone regulieren Gene saisonal singender Vögel

Bald ist es wieder soweit: In wenigen Wochen beginnen in unseren Breiten die Vögel wieder zu singen. Nicht nur Naturfreunde sind davon fasziniert, auch Wissenschaftler. Denn anhand des Vogelgesangs können sie herausfinden, wie solche saisonalen Vorgänge gesteuert werden.


Hormone steuern den Gesang des Kanarienvogels.

© MPI f. Ornithologie/ S. Seltmann

Nun hat ein Forscherteam vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen und vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin erstmals das Genom des Kanarienvogels entschlüsselt. Mit den Gendaten können sie untersuchen, wie die hormonabhängige Steuerung von Genen bei saisonal singenden Vögeln entstanden ist.

Kanarienvögel werden seit dem 15. Jahrhundert als Haustiere gehalten. Sie sind die Nachfahren wildlebender Populationen auf den Azoren, Madeira und den Kanarischen Inseln im Nordatlantik. Seitdem ist der Kanarienvogel zu einem der beliebtesten Modelltiere für die Erforschung des Vogelgesangs geworden, denn die Tiere singen im Laufe des Jahres unterschiedlich und vermehren sich nur zu bestimmten Zeiten im Jahr. Hormone und Gehirnareale, die für die Steuerung des Gesangs verantwortlich sind, schwanken bei den Vögeln ebenfalls im Laufe des Jahres.

Einem Team aus Forschern der Abteilung Verhaltensneurobiologie um Manfred Gahr vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen und von der Servicegruppe Sequenzierung des Max-Planck-Instituts für molekulare Genetik in Berlin um Bernd Timmermann haben nun mit Kollegen aus Brasilien und England untersucht, wie sich bei Singvögeln die Steuerung von Genen durch Hormone entwickelt hat. Sie haben dafür erstmals das Kanarienvogel-Erbgut mit hoher Genauigkeit komplett entschlüsselt. „Wir haben uns auf das Genom weiblicher Vögel konzentriert, da bei den Vögeln, anders als bei den Säugetieren, die Weibchen unterschiedliche Geschlechtschromosomen, Z und W, besitzen“, sagt Heiner Kuhl vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik.

Beim Abgleich des Kanarien-Erbguts mit den bekannten Genomen anderer Vogelarten zeigte sich, dass diese sich im Großen und Ganzen recht ähnlich sind. Unterschiede treten erst bei detaillierteren Vergleichen auf: Zum Beispiel unterscheiden sich Vogelarten in einzelnen Grundbausteinen des genetischen Codes. Dies kann sich auf die Bindungsstellen von Hormonrezeptoren für Östrogene und Androgene auswirken. „Solche Unterschiede können selbst bei sehr nah verwandten Arten dazu führen, dass die Gene verschieden stark aktiv sind“, sagt Carolina Frankl-Vilches vom Max-Planck-Institut für Ornithologie.

Die Wissenschaftler haben zudem in männlichen Vögeln Schwankungen in den beiden Hormon-empfindlichen Gehirnregionen HVC und RA untersucht. Diese dienen der Gesangskontrolle. Ein Vergleich mit dem relativ nahe verwandten Zebrafink, der im Gegensatz zum Kanarienvogel keinen saisonalen hormonsensitiven Gesang besitzt, ergab, dass in den Gesangskontrollregionen viele Gene aktiv sind, die nur beim Kanarienvogel, aber nicht beim Zebrafinken durch Steroidhormone reguliert werden können. Diese Gene scheinen wichtig bei der Neuverdrahtung der Neurone zu sein, die für die saisonalen Änderungen im Gesang verantwortlich sind.

“Unsere Ergebnisse belegen, dass der Kanarienvogel zu Recht ein zuverlässiges Modelltier für die molekulare Neurobiologie darstellt. Bei vergleichenden Studien sind sehr exakte Genomanalysen erforderlich, um die Evolution von Genen und ihrer RNA-Abschriften zu untersuchen“, sagt der Koordinator der Studie, Manfred Gahr vom Max-Planck-Institut für Ornithologie.


Ansprechpartner
 
Dr. Carolina Frankl-Vilches
Max-Planck-Institut für Ornithologie, Seewiesen
Telefon: +49 8157 932-402
E-Mail: frankl@orn.mpg.de
 
Dr. Bernd Timmermann
Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, Berlin
Telefon: +49 30 84131-777
E-Mail: timmerma@molgen.mpg.de

Dr. Stefan Leitner
Max-Planck-Institut für Ornithologie, Seewiesen
Telefon: +49 8157 932-421
Fax: +49 8157 932-209
E-Mail: leitner@orn.mpg.de


Originalpublikation
Carolina Frankl-Vilches, Heiner Kuhl, Martin Werber, Sven Klages, Martin Kerick, Antje Bakker, Edivaldo de Oliveira, Christina Reusch, Floriana Capuano, Jakob Vowinckel, Stefan Leitner, Markus Ralser, Bernd Timmermann, Manfred Gahr

Using the canary genome to decipher the evolution of hormone-sensitive gene regulation in seasonal singing birds

Genome Biology, 3 February 2015

Dr. Carolina Frankl-Vilches | Max-Planck-Institut für Ornithologie, Seewiesen
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/8935745/genom-kanarienvogel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt
22.05.2018 | Technische Universität München

nachricht Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen
22.05.2018 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Im Focus: LZH showcases laser material processing of tomorrow at the LASYS 2018

At the LASYS 2018, from June 5th to 7th, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) will be showcasing processes for the laser material processing of tomorrow in hall 4 at stand 4E75. With blown bomb shells the LZH will present first results of a research project on civil security.

At this year's LASYS, the LZH will exhibit light-based processes such as cutting, welding, ablation and structuring as well as additive manufacturing for...

Im Focus: Kosmische Ravioli und Spätzle

Die inneren Monde des Saturns sehen aus wie riesige Ravioli und Spätzle. Das enthüllten Bilder der Raumsonde Cassini. Nun konnten Forscher der Universität Bern erstmals zeigen, wie diese Monde entstanden sind. Die eigenartigen Formen sind eine natürliche Folge von Zusammenstössen zwischen kleinen Monden ähnlicher Grösse, wie Computersimulationen demonstrieren.

Als Martin Rubin, Astrophysiker an der Universität Bern, die Bilder der Saturnmonde Pan und Atlas im Internet sah, war er verblüfft. Die Nahaufnahmen der...

Im Focus: Self-illuminating pixels for a new display generation

There are videos on the internet that can make one marvel at technology. For example, a smartphone is casually bent around the arm or a thin-film display is rolled in all directions and with almost every diameter. From the user's point of view, this looks fantastic. From a professional point of view, however, the question arises: Is that already possible?

At Display Week 2018, scientists from the Fraunhofer Institute for Applied Polymer Research IAP will be demonstrating today’s technological possibilities and...

Im Focus: Raumschrott im Fokus

Das Astronomische Institut der Universität Bern (AIUB) hat sein Observatorium in Zimmerwald um zwei zusätzliche Kuppelbauten erweitert sowie eine Kuppel erneuert. Damit stehen nun sechs vollautomatisierte Teleskope zur Himmelsüberwachung zur Verfügung – insbesondere zur Detektion und Katalogisierung von Raumschrott. Unter dem Namen «Swiss Optical Ground Station and Geodynamics Observatory» erhält die Forschungsstation damit eine noch grössere internationale Bedeutung.

Am Nachmittag des 10. Februars 2009 stiess über Sibirien in einer Höhe von rund 800 Kilometern der aktive Telefoniesatellit Iridium 33 mit dem ausgedienten...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Mikroskopie der Zukunft

22.05.2018 | Medizintechnik

Designerzellen: Künstliches Enzym kann Genschalter betätigen

22.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics