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Investigations on Dülmen feral, Dülmen, Liebenthal and Przewalski horses in comparison to domestic horse breeds

Untersuchungen zur genetischen Diversität von Dülmener-Wildbahn-, Dülmener-, Liebenthaler- und Przewalski-Pferden im Vergleich zu Hauspferderassen

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; Dr. J. Metzger; Silke Duderstadt

Duration: September 2012 until End 2017

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Molecular genetic analysis of primary cataract in German Holstein cattle

Molekulargenetische Untersuchung zum erblichen Katarakt bei Deutschen Holstein Rindern

Project Investigators: Prof. O.Distl; Dr. U. Philipp

Duration: December 2005 until End 2017

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Molecular genetic characterization of quantitative trait loci (QTL) of canine hip dysplasia

Molekulargenetische Aufklärung von QTL der Hüftgelenkdysplasie beim Hund

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; Yvonne Marschall; Sophia Pfahler; Lena Fels

Duration: May 2004 until End 2017

Funding: Gesellschaft zur Förderung Kynologischer Forschung e.V. (GKF) Industrie, 150.000 EUR

Project Details:
Ziel dieser Studie ist, beim Deutschen Schäferhund, Deutsch Drahthaar, Berner Sennenhund, Pyrenäenberghund und Kuvasz die für die canine Hüftgelenkdysplasie kausalen Mutationen mittels molekulargenetischen Untersuchungen aufzudecken und diese anschließend über Mutations- und Expressionsanalysen näher zu charakterisieren. Nach der Identifizierung von QTL über Kopplungsanalysen wurden diese weiter über bereits bekannte Mikrosatelliten und neu entwickelte SNPs eingegrenzt. Jetzt werden die Gene in dieser Region systematisch auf Kopplungsungleichgewicht mit Hüftgelenkdysplasie über die Familien hinweg mittels SNPs getestet. Das Ziel der Arbeit ist es, die genomische Selektion auf Freiheit von Hüftgelenkdysplasie für den Deutschen Schäferhund zu entwickeln. Zu diesem Zweck werden mittels caninen Whole Genome Chips mehr als 120.000 SNPs an großen Stichproben genotypisiert und auf Assoziation zu HD getestet. Die feinkartierten HD-Genorte werden anschließend mit neuester Technologie ("next generation sequencing technology") re-sequenziert und auf kausale Mutationen untersucht.

Results:

Identification and validation of quantitative trait loci (QTL) for canine hip dysplasia (CHD) in German Shepherd Dogs.

Fels L, Distl O.

PLoS One. 2014 May 6;9(5):e96618. doi: 10.1371/journal.pone.0096618.

Multiple loci associated with canine hip dysplasia (CHD) in German shepherd dogs.

Fels L, Marschall Y, Philipp U, Distl O.

Mamm Genome. 2014 Jun;25(5-6):262-9. doi: 10.1007/s00335-014-9507-1

Identification of quantitative trait loci (QTL) for canine hip dysplasia and canine elbow dysplasia in Bernese mountain dogs.

Pfahler S, Distl O.

PLoS One. 2012;7(11):e49782. doi: 10.1371/journal.pone.0049782

Cooperation Partners:

Verein für Deutsche Schäferhunde e.V. (SV)

Dr. Tellhelm, Universität Gießen

Prof. Andrea Meyer-Lindenberg, LMU München

Prof. Michael Fehr, TiHo Hannover

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Molecular genetic analysis of equine guttural tympany

Molekulargenetische Aufklärung der Luftsacktympanie beim Pferd

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; PD Dr. B. Ohnesorge; Dr. J. Metzger

Duration: September 2002 until End 2017

Funding: DFG, 140.000 EUR

Project Details:
Die Luftsacktympanie ist eine erbliche Anomalie, die sich beim Pferd in den ersten Lebenswochen entwickelt und lebensbedrohlich für die betroffenen Pferde ohne operativen Eingriff werden kann. Bisher konnte mit komplexen Erbgangsanalysen bei Arabischen Vollblutpferden und Deutschen Warmblutpferden der Erbgang nachgewiesen und eine Heritabilität in mittlerer Höhe geschätzt werden. In weitergehenden Analysen wurden mittels eines hochpolymorphen und über das Genom gleichmäßig verteiltes Mikrosatellitenmarkerset Genombereiche identifiziert, die signifikant mit der Luftsacktympanie gekoppelt sind. Diese Genombereiche sollen weiter aufgeklärt werden, um mögliche kausale Gene und deren für Luftsacktympanie verantwortlichen Mutationen zu charakterisieren. Hierfür wurden genomweite Assoziationsanalysen durchgeführt und mehr als 6 Pferde mittels Next-Generation-Sequencing sequenziert. Für die Validierung stehen mehr als 400 Proben zur Verfügung.

Results:

Genome-wide linkage and association analysis identifies major gene loci for guttural pouch tympany in Arabian and German warmblood horses.

Metzger J, Ohnesorge B, Distl O.

PLoS One. 2012;7(7):e41640. doi: 10.1371/journal.pone.0041640

Whole-genome scan for guttural pouch tympany in Arabian and German warmblood horses.

Zeitz A, Spötter A, Blazyczek I, Diesterbeck U, Ohnesorge B, Deegen E, Distl O.

Anim Genet. 2009 Dec;40(6):917-24. doi: 10.1111/j.1365-2052.2009.01942.x

Inheritance of guttural pouch tympany in the arabian horse.

Blazyczek I, Hamann H, Ohnesorge B, Deegen E, Distl O.

J Hered. 2004 May-Jun;95(3):195-9.

Retrospective analysis of 50 cases of guttural pouch tympany in foals.

Blazyczek I, Hamann H, Deegen E, Distl O, Ohnesorge B.

Vet Rec. 2004 Feb 28;154(9):261-4.

[Population genetic analysis of the heritability of gutteral pouch tympany in Arabian purebred foals].

Blazyczek I, Hamann H, Ohnesorge B, Deegen E, Distl O.

Dtsch Tierarztl Wochenschr. 2003 Oct;110(10):417-9

Cooperation Partners:

Tierkliniken

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Molecular genetic analysis of bilateral convergent Strabismus with exophthalmus (BCSE) in German Brown cattle

Molekulargenetische Aufklärung des bilateral konvergierenden Strabismus mit Exophthalmus (BCSE) beim Deutschen Braunvieh

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl ; Dr. Stefanie Mömke ; Steffen Berthold; Sina Reinartz

Duration: January 2002 until End 2017

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 170.000 EUR

Project Details:
Der bilateral konvergierende Strabismus mit Exophthalmus (BCSE) ist eine in vielen Rinderrassen verbreitete erbliche Augenerkrankung, die im Wesentlichen durch ein dominantes Hauptgen verursacht wird. Im Laufe der Erkrankung, die selten vor der Zuchtreife sichtbar wird, kommt es zu einer symmetrischen Rotation der Augäpfel in anterio-mediale Richtung mit einer Fixation in dieser Position. Die Erkrankung verläuft progressiv. In fortgeschrittenen Stadien der Erkrankung kommt es zum Exophthalmus, Tränenfluss und aufgrund der starken Drehung des Augapfels nach axial zur Erblindung des Tieres. Aus diesem Grund wurde BCSE molekulargenetisch untersucht und soweit aufgeklärt, dass eine Identifizierung von Anlageträgern und späteren Merkmalsträgern über Markertests mit hoher Sicherheit möglich ist. Im weiteren Verlauf der Studie sollen nun Expressionsstudien durchgeführt werden, um das kausale Gen und gegebenenfalls modulierende Gene zu identifizieren.

Results:

PLXNC1 and RDH13 associated with bilateral convergent strabismus with exophthalmus in German Brown cattle.

Fink S, Mömke S, Distl O.

Mol Vis. 2012;18:2229-40.

Genes on bovine chromosome 18 associated with bilateral convergent strabismus with exophthalmos in German Brown cattle.

Fink S, Mömke S, Wöhlke A, Distl O.

Mol Vis. 2008 Sep 22;14:1737-51.

Linkage of bilateral convergent strabismus with exophthalmus (BCSE) to BTA5 and BTA18 in German Brown cattle.

Mömke S, Fink S, Wöhlke A, Drögemüller C, Distl O.

Anim Genet. 2008 Oct;39(5):544-9. doi: 10.1111/j.1365-2052.2008.01771.x

Bilateral convergent strabismus with exophthalmus (BCSE) in cattle: an overview of clinical signs and genetic traits.

Mömke S, Distl O.

Vet J. 2007 Mar;173(2):272-7.

Cooperation Partners:

Tierärzte

Zuchtverbände

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Genetic analysis of congenital deafness in dog

Genetische Aufklärung der kongenitalen Taubheit beim Hund

Project Investigators: Prof. Dr. O. Distl; Susanne Kluth; Dr. U. Philipp

Duration: January 1998 until End 2017

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The ageing stallion

Der alternde Hengst

Project Investigators: Prof Harald Sieme; Mareike Heits; Prof Ottmar Distl

Duration: September 2010 until September 2016

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Genomic selection on longevity and lifetime performance in dairy cattle

Genomische Selektion auf Langlebigkeit und Lebensleistung beim Milchrind

Project Investigators: Prof. Dr. Ottmar Distl; Dr. Kristin Abfalter; Theresa Punsmann

Duration: Mid 2008 until End 2016

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft Industrie Milchförderungsfonds, 80.000 EUR

Project Details:
Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, ein Verfahren zu entwickeln, das die Selektion auf Langlebigkeit und Lebensleistung beim Milchrind ermöglicht. Für diesen Zweck wurden große Stichproben von Kühen mit hoher Lebensleistung und/oder langer Nutzungsdauer ermittelt. Von diesen Tieren stehen Probenmaterial, ein umfangreicher Bericht zu Gesundheit und Mangament sowie Produktionsdaten zur Verfügung. Die Suche nach genomweit assoziierten SNPs (single nucleotide polymorphisms) erfolgt über bovine Genomchip-Analysen. Ein SNP-Markerset wird momentan entwickelt, um die für Langlebigkeit und Lebensleistung entscheidenden Genloci über die genomische Selektion erfassen zu können. Es wird erwartet, dass über die genomische Selektion ein Beitrag zur Lösung des Problems der immer kürzer werdenden Lebens- und Nutzungsdauer geliefert werden kann.

Results:

Ziel der vorliegenden Arbeit ist der Vergleich von Deutschen Holstein Kühen mit

extremer Lebensleistung mit ihren zeitgleichen Herdengefährtinnen mit besonderer

Berücksichtigung der tatsächlichen Lebensdauer, Lebensleistung und

Lebenseffektivität. Die Datenerfassung erfolgte an 65.269 Kühen, die zwischen 1986

und 1997 geboren wurden. Diese unterteilten sich in 1.561 Extremtiere und 63.708

zeitgleiche Herdengefährtinnen. Nach Varianzanalysen mit zwei verschiedenen

Modellen, sind die Extremtiere ihren zeitgleichen Herdengefährtinnen weiterhin in

allen Leistungsparametern deutlich überlegen, mit Ausnahme der Leistungen pro

Futtertag, die nahezu identisch zwischen den beiden Gruppen sind. Die hohen

Residualkorrelationen zwischen Milchleistung pro Lebenstag mit Nutzungsdauer,

Lebensdauer und Lebensleistungen für alle Tiere von re=0,84-0,91 zeigen sich nicht

für die Extremtiere, bei denen re=0,27-0,31 für die Nutzungsdauer und Lebensdauer

beträgt. Damit stellt die Lebenseffektivität keinen zuverlässigen Parameter für

Nutzungs- und Lebensdauer sowie Lebensleistung dar. Extrem langlebige Deutsche

Holstein Kühe besitzen daher vermutlich seltene Haplotyp- und Allelkombinationen,

die diese extreme Leistung ermöglichen.

Des Weiteren vergleicht diese Studie die Zuchtwerte (EBV), die Relativzuchtwerte

(RBV) sowie die umweltkorrigierten Leistungsabweichungen (DYD) von Kühen mit

überdurchschnittlicher Lebenspanne mit denen von ihren zeitgleichen

Herdengefährtinnen. Zusätzlich werden die Relativzuchtwerte der Väter der beiden

Gruppen verglichen, sowie die der Väter von Extremtieren mit deren Töchteranteil.

Die Daten umfasste 5.037 Bullen, die zwischen 1963 und 1996 geboren wurden und

insgesamt 61.988 Töchter hatten. 486 Bullen haben Töchter gezeugt, die mehr als

neun Laktationen abgeschlossen hatten (Extremtiere) und 4.957 die zeitgleichen

Herdengefährtinnen.

Die Extremtiere hatten im Mittel signifikant niedrigere Zuchtwerte für die Milch-, Fettund

Proteinmenge, signifikant niedrigere DYDs für Milch- und Proteinmenge in den

ersten drei Laktationen, einen signifikant niedrigeren Relativzuchtwert für

Milchleistung und Exterieur, aber einen signifikant höheren Relativzuchtwert für die

somatische Zellzahl und die funktionale Nutzungsdauer. Die Väter der Extremtiere

hatten im Vergleich mit den Vätern der zeitgleichen Herdengefährtinnen signifikant

höhere Relativzuchtwerte für die somatische Zellzahl (RZS), die funktionale

Nutzungsdauer (RZN) sowie für die Fitness (RZFit). Die Korrelationen zwischen dem

Anteil an Extremtieren pro Bulle und RZN, RZS sowie RZFit waren positiv,

wohingegen sich für den RZM eine negative Korrelation zeigte. Eine Erhöhung des

Anteils an Kühen mit extremer Lebensdauer ist möglicherweise durch einen

Gesamtrelativzuchtwert mit hoher positiver Gewichtung auf den RZN, RZS sowie

RZFit und negativer Gewichtung des RZM und RZE denkbar.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. W. Brade, LWK Niedersachsen

Dr. R. Reents, VIT Verden/Aller

Dr. Van Tassell, USDA, USA

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Molecular genetic analysis of abomasal displacement in German Holstein cattle

Molekulargenetische Aufklärung der für die Labmagenverlagerung kausalen Gene bei Deutschen Holstein Kühen

Project Investigators: Dr. Stefanie Mömke ; Prof. Dr. Ottmar Distl; Ina Zerbin

Duration: January 2006 until End 2016

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft, 250.000 EUR

Project Details:
Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, die für das Auftreten von linksseitiger Labmagenverlagerung bei Kühen kausalen Gene aufzuklären. Für diesen Zweck werden 10 Halbgeschwisterfamilien mit je 14-20 von linksseitiger Labmagenverlagerung betroffenen Kühen für eine genomweite Suche mit einem hochpolymorphen Mikrosatellitenmarkerset herangezogen. Da das Markerset das gesamte Genom in einem Abstand von ca. 15-20 cM abdeckt, bestehen sehr gute Chancen im ersten Schritt der Analysen Genomregionen zu identifizieren, in denen die für Labmagenverlagerung kausalen Gene liegen. In den nachfolgenden Analysen wird in diesen Genomregionen die Markerdichte auf 2-3 cM erhöht, um die Lokalisation der entsprechenden Genorte weiter einzugrenzen. Danach sollen mittels Next-Generation-Sequencing und einer systematischen SNP (single nucleotide polymorphism) Analyse der Gene in den für Labmagenverlagerung identifizierten Genomregionen und anschließenden Assoziationsstudien sowie mittels Expressionsstudien die dafür verantwortlichen Gene mit ihren kausalen Mutationen identifiziert werden. Ein SNP-Markerset wird momentan entwickelt, um die wichtigsten Genloci für Labmagenverlagerung zu charakterisieren.

Results:

Genetics of bovine abomasal displacement.

Zerbin I, Lehner S, Distl O.

Vet J. 2015 Apr;204(1):17-22. doi: 10.1016/j.tvjl.2015.02.013.

Genome-wide association analysis identifies loci for left-sided displacement of the abomasum in German Holstein cattle.

Mömke S, Sickinger M, Lichtner P, Doll K, Rehage J, Distl O.

J Dairy Sci. 2013 Jun;96(6):3959-64. doi: 10.3168/jds.2012-5679.

Transcription factor binding site polymorphism in the motilin gene associated with left-sided displacement of the abomasum in German Holstein cattle.

Mömke S, Sickinger M, Rehage J, Doll K, Distl O.

PLoS One. 2012;7(4):e35562. doi: 10.1371/journal.pone.0035562

Mapping quantitative trait Loci for left-sided displacement of the abomasum in German Holstein dairy cows.

Mömke S, Scholz H, Doll K, Rehage J, Distl O.

J Dairy Sci. 2008 Nov;91(11):4383-92. doi: 10.3168/jds.2008-1260.

Cooperation Partners:

Prof. Dr. Klaus Doll, Universität Gießen

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Molecular genetic Analysis of DCM in Irish Wolfhound

Molekulargenetische Untersuchung zur DCM am Irischen Wolfshund

Project Investigators: Prof. O.Distl ; Dr. U. Philipp; Christina Gast

Duration: October 2005 until End 2016

Funding: EU (LUPA-Projekt) Industrie DFG, 180.000 EUR

Project Details:
Der Irische Wolfshund gehört zu den Hunderassen, die eine erblich bedingte Prävalenz für eine dilatative Cardiomyopathie (DCM) aufweisen. Um die molekulargenetische Ursache der DCM beim irischen Wolfshund aufzuklären, werden zwei methodische Ansätze verfolgt: Zum einen wird ein Genomscan an Familien vorgenommen, um Regionen im Genom zu identifizieren, in denen für DCM kausale Gene liegen. Parallel werden an diesem Familienmaterial Gene, die aus der Humangenetik als verursachende Gene für DCM beschrieben worden sind, auf SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) untersucht. Mittels anschließender statistischer Analysen sollen so kausale Gene und die verursachenden Mutationen für die DCM beim irischen Wolfshund identifiziert werden.

Results:

Multiple Loci are associated with dilated cardiomyopathy in Irish wolfhounds.

Philipp U, Vollmar A, Häggström J, Thomas A, Distl O.

PLoS One. 2012;7(6):e36691. doi: 10.1371/journal.pone.0036691.

Evaluation of the titin-cap gene (TCAP) as candidate for dilated cardiomyopathy in Irish wolfhounds.

Philipp U, Vollmar A, Distl O.

Anim Biotechnol. 2008;19(4):231-6. doi: 10.1080/10495390802281952.

Evaluation of tafazzin as candidate for dilated cardiomyopathy in Irish wolfhounds.

Philipp U, Broschk C, Vollmar A, Distl O.

J Hered. 2007;98(5):506-9

Complex segregation analysis of dilated cardiomyopathy (DCM) in Irish wolfhounds.

Distl O, Vollmar AC, Broschk C, Hamann H, Fox PR.

Heredity (Edinb). 2007 Oct;99(4):460-5.

[Dilated cardiomyopathy (DCM) in dogs--pathological, clinical, diagnosis and genetic aspects].

Broschk C, Distl O.

Dtsch Tierarztl Wochenschr. 2005 Oct;112(10):380-5. Review

Cooperation Partners:

Dr. Andrea Vollmar, Tierärztl. Klinik für Kleintiere,57357 Wissen

Amerikanische Universitäts-Tierkliniken

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