Overview of research projects

Efficacy of gabapentin and pregabalin as add-on medication in the perioperative treamtent of neuropathic pain in dogs suffering from intervertebral disc disease.

Untersuchungen zur Wirksamkeit der Antikonvulsiva Gabapentin und Pregabalin als add-on Medikation zur perioperativen Therapie neuropathischer Schmerzen bei der Diskopathie des Hundes.

Project Investigators: Prof.Sabine Kästner; Prof. Andrea Tipold; Prof. Wolfgang Löscher; Prof. Manfred Kietzmann; Philipp Schmierer

Duration: Mid 2008 until Mid 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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Investigations on blood coagulation in birds

Untersuchungen zur Blutgerinnung beim Vogel

Project Investigators: TÄ. Vanessa Guddorf; Dr. M. Legler; Prof. Dr. R. Mischke

Duration: July 2008 until September 2016

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Mechanisms and Biological Significance of Genetic Variability of RNA Viruses

Mechanismen und biologische Bedeutung der genetischen Variabilität von RNA-Viren

Project Investigators: Prof. Dr. Paul Becher

Duration: July 2008 until March 2016

Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft; Heisenberg-Professur (bis 10/2012) und DFG-Sachbeihilfe BE 2333/2-1 und BE 2333/2-2, 1.260.000 EUR

Project Details:
Genetische Veränderungen von Viren beeinflussen maßgeblich ihre biologischen Eigenschaften, einschließlich Virulenz und Anpassung an neue Wirte, und können zur Entstehung neuer Infektionskrankheiten führen. RNA-Viren sind Erreger zahlreicher wichtiger Krankheiten wie AIDS, Hepatitis C, SARS, Influenza sowie der durch Pestiviren bedingten Tierseuchen Klassische Schweinepest und Bovine Virusdiarrhö/Mucosal Disease. Die Variabilität von RNA-Viren ist hauptsächlich auf Punktmutationen und RNA-Rekombination zurückzuführen. Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens ist ein besseres Verständnis der molekularen Grundlagen und der biologischen Bedeutung der genetischen Variabilität von RNA-Viren, wobei Pestiviren als Modell dienen. Ein besonders interessantes Ergebnis unserer bisherigen Arbeiten ist die Beobachtung, dass RNA-Rekombination auch unabhängig von der viralen Replikation auftritt. Ein Schwerpunkt des Projektes sind Arbeiten zu den Mechanismen der RNA-Rekombination, die die Identifizierung und Charakterisierung von daran beteiligten RNA-Signalen sowie von zellulären und viralen Faktoren einschließen. Weiterhin sollen die Mechanismen der Genomreparatur sowie die molekularen Grundlagen von Änderungen der Zytopathogenität und Virulenz untersucht werden.

Cooperation Partners:

Georg Kochs (Universität Heidelberg)

Robert Silverman (Lerner Research Institute, Cleveland, USA)

Norbert Tautz (Universität Lübeck)

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Expression and localization of macrophage migration inhibitory factor (MIF) in placentae with differing trophoblast invasiveness

Expression und Lokalisation von MIF (macrophage migration inhibitory factor) in Plazenten mit unterschiedlicher Invasivität des Trophoblasten

Project Investigators: Prof. Dr. C. Pfarrer; Dr. Jan-Dirk Häger; Dr. Nina Hambruch

Duration: Mid 2007 until Mid 2016

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Expression of growth factors in the placenta of carnivores

Expression von Wachstumsfaktoren in der Fleischfresserplazenta

Project Investigators: Prof. Dr. C. Pfarrer; Dr. Jan-Dirk Häger

Duration: Beginning 2006 until December 2016

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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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Clinical, radiographic and morphological investigations on type and frequency of stomatological diseases in German HF dairy cows

Klinische, röntgenologische und morphologische Untersuchungen zu Art und Frequenz von stomatologischen Erkrankungen bei deutschen Holstein Friesian-Kühen

Project Investigators: Dr. A. Starke; Dr. P. Wohlsein; Dr. C. Staszyk; TA U. Müller; Prof. Dr. J. Rehage

Duration: Beginning 2005 until End 2016

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Handedness, laterality and fine-grained motoric control of actions in mammals - patterns, origins and mechanisms

Händigkeit, Lateralität und feinmotorische Handlungen bei Säugetieren - Muster, Ursprung, Mechanismen

Project Investigators: Dr. Marina Scheumann; Appl. Prof. Dr. Ute Radespiel; Prof. Dr. Elke Zimmermann?

Duration: Mid 2003 until End 2016

Funding: PROCOPE-DAAD, EU, Marie-Curie program, 155.000 EUR

Project Details:
Handedness is the preferred usage of one hand for a certain motorfunction. This functional asymmetry is well known from humans and, on the individual level, from some other primate species. Our studies have shown that handedness exists already in a very basal primate model, the mouse lemur and in other mammals. The extent of laterality and its variability and stability under various specific tasks is investigated under experimental conditions as well as in the natural behavioural repertoire of various mammalian species.

Results:

e.g.

Maille, A., Jäschke, N., Joly, M., Scheumann, M., Blois-Heulin, C. & Zimmermann, E. (2013): Does a Nonprimate Mammal, the Northern Tree Shrew (Tupaia belangeri), Exhibit Paw Preference in Two Forms of a Grasping Task? J Comp Psychol. 127 (1): 14-23. - DOI: 10.1037/a0029238

Joly M, Scheumann M, Zimmermann E (2012): Posture Does Not Matter! Paw Usage and Grasping Paw Preference in a Small-Bodied Rooting Quadrupedal Mammal. PLoS ONE 7(5): e38228. doi:10.1371/journal.pone.0038228

Scheumann, M., Joly-Radko, M., Leliveld, L.; Zimmermann, E. (2011): Does body posture influence hand preference in an ancestral primate model? BMC Evol. Biol. 11:52. Doi: 10.1186/1471-2148-11-52

Leliveld, L.M.C.; Scheumann, M.; Zimmermann, E. (2008): Manual lateralization in early primates: a comparison of two mouse lemur species. Am. J. Phys. Anthropol. 137: 156-163

Scheumann, M.; Zimmermann, E. (2008): Sex-specific orientation asymmetries in communication sound processing are not related to hand preference in an early primate. BMC Biol. 6: 3.

Cooperation Partners:

Lisette Leliveld, PhD, Leibniz Institute for Farm Animal Biology

Prof. Catherine Blois-Heulin, Universität Rennes, F

Prof. H.-J. Hedrich, Medizinische Hochschule Hannover

Prof. A. Bleich, Medizinische Hochschule Hannover

Dr. Marine Joly, Portsmouth University, GB

Dr. Lisette Lelifeld, Dummersdorf

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