Overview of research projects

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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A comparative study on "laughter" and play in great apes (Pongo sp., Gorilla sp., Pan paniscus, Pan troglodytes) and humans

Vergleichende Untersuchungen zum Spielverhalten und zum "Lachen" bei Menschenaffen und Mensch

Project Investigators: Prof. Dr. Elke Zimmermann ꝉ

Duration: Beginning 2004 until December 2017

Funding: various (e.g. Christian Vogel Fond, Forschungszentrum Jülich), DFG FOR 499

Project Details:
A central question in Cognitive Ethology is to what extent humans share mental capacities as well as coding and decoding strategies in communication with our closest biological relatives, the great apes. Laughter is an important component of nonverbal emotional communication across all human cultures. However, its biological roots are only poorly understood. We will use for the first time a comparative approach on great ape emotional communication to get insight into the evolution and phylogenetic roots of laughter as well as on social rules during play.

Results:

e.g.

Caeiro, C.C.; Waller, B.M.; Zimmermann, E.; Burrows, A.M.; Davila Ross, M. (2013): OrangFACS: A muscle-based facial movement coding system for orangutans (Pongo spp.). Int. J. Primatol. 34 (1): 115-129.

Altenmüller, E.; Schmidt, S.; Zimmermann, E., eds.(2013): Evolution of Emotional Communication: from Sounds in Nonhuman Mammals to Speech and Music in Man. Oxford University Press, Oxford.

Davila Ross, M.; Owren, MJ.; Zimmermann, E. (2010): The evolution of laughter in great apes and humans. In: Communicative & integrative biology 3, 2 (2010) 191-194

ISSN 1942-0889

Van Leeuwen, E.J.C., Zimmermann, E.; Davila Ross, M. (2011): Responding to inequities: gorillas try to maintain their competitive advantage during play fights. Biol. Lett. 7: 39-42. Doi: 10.1098/rsbl.2010.0482

Davila Ross, M.J.; Owren, M.; Zimmermann, E. (2009): Reconstructing the evolution of laughter in great apes and humans. In: Curr. Biol. 19:1106-1111. ISSN 0960-9822

Davila Ross, M.; Menzler, S.; Zimmermann, E. (2008): Rapid facial mimicry in orangutan play. Biol. Lett. 4: 27-30.

Cooperation Partners:

Dr. Marina Davila Ross, Psychology, Portsmouth, GB

Dr. Eric van Leeuwen, Psychology, Portsmouth, GB

Prof. Michael Owren, Psychology, Georgia State University, USA

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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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Evolution of invertebrate nervous systems

Evolution von Nervensystemen bei Evertebraten

Project Investigators: Prof. Dr. Gerd Bicker; PD Dr. Michael Stern; Dipl.-Biol. Torben Stemme

Duration: 1999 until Beginning 2017

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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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Survey of small game in Lower Saxony, North Germany

Wildtiererfassung in Niedersachsen (WTE)

Project Investigators: Dr. E. Strauß

Duration: Beginning 1991 until End 2017

Funding: Niedersächsisches Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft, Verbraucherschutz und Landesentwicklung

Project Details:
Die kontinuierliche Erfassung von Wildtierbeständen und deren Lebensraumbedingungen ist notwendige Grundlage für wissenschaftlich fundierte Aussagen zu Wildvorkommen und Bestandsentwicklungen. In Zusammenhang mit bestandsbeeinflussenden Umweltfaktoren sind populationsdynamische Abläufe und ökologische Zusammenhänge für das Ökosystem "Kulturlandschaft" darzustellen. Die langjährigen Arbeiten des IWFo auf diesem Gebiet schaffen eine solide Daten- und Kenntnislage für ein Wildtiermanagement (www.wildtiermanagement.com), in dem u.a. Handlungsempfehlungen für die jagdliche Praxis gegeben werden und eine nachhaltige Nutzung der Wildtierpopulationen überprüft und dokumentiert wird.
Die flächendeckende WTE mit Aussagen zu Vorkommen und Populationsgröße mehrerer einheimischer Wildtierarten (Hase, Rebhuhn, Fuchs, Rabenvögel u.a.) wird seit 1991 auf der Grundlage von jährlichen Bestandsschätzungen auf über 80% der Landesfläche realisiert. Mittels probater wildbiologischer Zählmethoden werden die Bestandseinschätzungen aus der WTE überprüft. Weiterführende populationsökologische Untersuchungen vertiefen die Kenntnisse über die verschiedenen Wildarten und deren umweltbedingte Einflussfaktoren.

Results:

https://www.wildtiermanagement.com/fileadmin/dateien/wildtiermanagement.de/PDF_Verlinkungen/LJN-Jagdbericht2016-17-web.pdf https://www.wildtiermanagement.com/fileadmin/dateien/wildtiermanagement.de/PD

Cooperation Partners:

Landesjägerschaft Niedersachsen e.V.

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practicability and concept for a map of the hunting grounds of Lower Saxony and database

Machbarkeit u. Konzeption Revierkarte & Datenbank

Project Investigators: Prof. Prof. h. c. Dr. Ursula Siebert; Reinhild Gräber

Duration: January 2016 until December 2016

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Investigation in immune status of common pheasant (Phasianus colchicus) chicks with regard to population trends

Untersuchungen zum Immunstatus bei Fasanenküken (Phasianus colchicus) im Hinblick auf die Populationsentwicklung

Project Investigators: Prof. Prof. h. c. Dr. Ursula Siebert; Med. vet. Jennifer Liebing

Duration: April 2016 until December 2016

Funding: Chemie Wirtschaftsförderungs GmbH, Frankfurt/Main, 149.999 EUR

Project Details:
Der Fasan als bodenbrütender Charaktervogel der Agrarlandschaft erfährt seit 2008 bundesweit einen starken und anhaltenden Bestandsrückgang mit bislang ungeklärter Ursache.
Ziel des Forschungsvorhabens ist eine Untersuchung von Parametern der Immunreaktionsfähigkeit von wildlebenden Fasanenküken während der Aufzuchtzeit. Dies geschieht unter kontrollierten Bedingungen aufgezogener Fasanenküken. Bei diesen Untersuchungen wird auf den Einfluss der Ernährung, insbesondere des Energie- und Proteingehalts, auf die untersuchte Funktion des Immunsystems fokussiert.

Results:

Der anhaltende Rückgang von Fasanen- und Rebhuhnbesätzen im nordwestlichen Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und Schleswig-Holstein und frühere Untersuchungen des ITAWs zur Thematik Krankheiten beim Fasan wurden zum Anlass genommen, um der Frage einer möglichen Immunschwäche und damit erhöhten Empfänglichkeit für Krankheiten der Tiere durch Proteinmangel in der Aufzuchtzeit nachzugehen.

Die Untersuchungsergebnisse zeigen auf, dass die Fasane in ihren späteren Lebenswochen nach dem Schlupf unter einer proteinreduzierten Ernährung eine signifikant verminderte zelluläre T-Zellaktivität ausbilden. Jedoch scheint die Sezernierung der natürlichen Antikörper im Blut in diesen Gruppen erhöht zu sein. Weiterhin konnten unterschiedliche Entwicklungen im Wachstum, Gewicht und Gefieder beobachtet werden. Aufgrund der hohen Verwandtschaft zum Rebhuhn könnten diese Ergebnisse weitgehend auf diese Tierart übertragen werden.

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