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 Abteilung für Verhaltensbiologie Zuletzt bearbeitet am 19.11.2010

Das Zusammenspiel von Genen und Umwelt bei der Steuerung emotionalen, kognitiven und sozialen Verhaltens


Durch die Entwicklung neuer molekularbiologischer Techniken können seit einigen Jahren gentechnisch veränderte Mäuse erzeugt werden – knockout bzw. transgene Tiere -, die überaus vielversprechende Modellsysteme darstellen, um den Weg vom Gen zum komplexen Verhalten zu analysieren. In die Forschung mit diesen Tieren werden große Erwartungen gesetzt, weil sie möglicherweise wichtige Erkenntnisse über Krankheiten wie Alzheimer, Sucht oder Angsterkrankungen erbringen könnten. In der Abteilung für Verhaltensbiologie haben wir standardisierte Methoden entwickelt und etabliert, um Kognition, Emotion und komplexes Verhalten dieser Mäuse zu charakterisieren (Veröffentlichungen zum Thema Verhaltenscharakterisierung finden Sie hier.). Mithilfe dieser Methoden untersuchen wir, wie einzelne Kandidatengene mit der Umwelt zusammenspielen und so die Symptome der Alzheimer-Erkrankung hervorbringen, angstähnliches Verhalten steuern oder die Aggressionsbereitschaft modulieren. Darüber hinaus haben wir Verhaltenseffekte einer kleinen, nicht-codierenden RNA - BC1 RNA - nachgewiesen, die Auswirkungen eines überzähligen X Chromosoms gezeigt und die Rolle des neurotrophen Faktors G-CSF analysiert.

Die folgenden drei Publikationen aus unserer Arbeitsgruppe sollten Sie zu diesem Thema gelesen haben:

  • Ambrée, O; Leimer, U; Herring, A; Görtz, N; Sachser, N; Heneka, MT; Paulus, W; Keyvani, K (2006): Reduction of amyloid angiopathy and Abeta plaque burden after enriched housing in TgCRND8 mice: involvement of multiple pathways. American Journal of Pathology 169(2): 544-552.


Gen-Umwelt-Interaktionen bei der Alzheimer-Erkrankung

Bzgl. der Alzheimer-Erkrankung arbeiten wir mit transgenen Mäusen (TgCRND8), die eine doppelt mutierte Form eines Gens tragen, das für das humane Amyloid Precursor Protein codiert. Mäuse mit diesem Gen entwickeln mit etwa drei Monaten neuropathologische (Eiweißablagerungen im Gehirn) und Verhaltenssymptome (nachlassende kognitive Leistungen) der Alzheimer-Erkrankung. Interessanterweise treten diese Krankheitsmerkmale aber nur in deutlich abgeschwächter Form auf oder sie sind überhaupt nicht vorhanden, wenn die Tiere in einer komplexen, stimulierenden Umwelt leben. Mit unserer Forschung wollen wir die zugrunde liegenden Mechanismen dieses Zusammenspiels von Umwelt und genetischer Veranlagung verstehen.

Publikationen zur Alzheimer-Erkrankung

  • Ambrée, O; Leimer, U; Herring, A; Görtz, N; Sachser, N; Heneka, MT; Paulus, W; Keyvani, K (2006): Reduction of amyloid angiopathy and Abeta plaque burden after enriched housing in TgCRND8 mice: involvement of multiple pathways. American Journal of Pathology 169(2): 544-552.


Gen-Umwelt-Interaktionen bei der Steuerung angstähnlichen Verhaltens

Angsterkrankungen gehen beim Menschen häufig mit einer Fehlfunktion des serotonergen Systems einher. Insbesondere die Menge an verfügbarem Serotonintransporter (5-HTT) ist wesentlich an der Steuerung von Furcht und Angst beteiligt: Menschen mit einer genetischen Veranlagung für eine geringe Produktion des Serotonintransporters haben eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, Angsterkrankungen zu entwickeln. Deshalb wurde ein Serotonin-Transporter-Knockout-Mausmodell (5-HTT-KO) entwickelt, in dem die Tiere entweder beide Allele für den Serotonin-Transporter besitzen, oder nur eines dieser Allele oder gar keins. In der Abteilung für Verhaltensbiologie analysieren wir anhand dieses Modellsystems den Zusammenhang zwischen Serotonin-Transporter-Genotyp und belastenden Umwelteinflüssen während früher Phasen der Entwicklung für die Ausprägung von Angstverhalten im Erwachsenenalter. Darüber hinaus wird ermittelt, inwieweit das Ausmaß an Ängstlichkeit durch einschneidende Lebensereignisse im späteren Leben modifiziert werden kann. Diese Untersuchungen sind in den Sonderforschungsbereich „Furcht, Angst, Angsterkrankungen) integriert (SFB-TRR 58).

Publikationen zum Thema Serotonintransporter-Genotyp und Ängstlichkeit:


Gen-Umwelt-Interaktionen bei der Steuerung des aggressiven Verhaltens

Der Serotonin-Transporter-Genotyp (5-HTT) hat aber nicht nur Auswirkungen auf das Furcht- und Angstniveau. Vielmehr spielt er eine Schlüsselrolle bei der Steuerung des gesamten sozialen Verhaltens. In unserer Forschung analysieren wir deshalb auch, wie individuelle Verhaltensprofile durch das Zusammenspiel von Serotonin-Transporter-Genotyp, Umweltsituation und sozialer Erfahrung entstehen. Dabei fokussieren wir insbesondere auf die Analyse aggressiven Verhaltens. Diese Untersuchungen werden von der DFG im Normalverfahren gefördert (Sa 389/10-1).

Publikationen zum Thema Biologie der Aggression:

  • Marashi, V; Barnekow, A; Sachser, N (2004): Effects of environmental enrichment on males of a docile inbred strain of mice. Physiology & Behavior 82: 765-776.

  • Prior, H; Schwegler, H; Marashi, V; Sachser, N (2004): Exploration, emotionality, and hippocampal mossy fibers in nonaggressive AB/Gat and congenic highly aggressive mice. Hippocampus 14: 135-140.

  • Marashi, V; Barnekow, A; Ossendorf, E; Sachser, N (2003): Effects of different forms of environmental enrichment on behavioral, stressphysiological, and immunological parameters in male mice. Hormones and Behavior 43: 281-292.

  • Sachser, N; Lick, C; Stanzel, K (1994): The environment, hormones and aggressive behaviour - a five-year-study in guinea pigs. Psychoneuroendocrinology 19: 697-707.



Publikationen zu den Methoden der Verhaltenscharakterisierung:

  • Kritzler, M; Lewejohann, L; Krüger, A (2007): Analysing Movement and Behavioural Patterns of Laboratory Mice in a Semi Natural Environment Based on Data collected via RFID-Technology. In: Gottfried, B (ed.): Workshop on Behaviour Monitoring and Interpretation. Osnabrück.



Weitere Publikationen zur (molekularen) Verhaltensgenetik und Gen-Umwelt Interaktion:

  • Keyvani, K; Sachser, N; Witte, OW; Paulus, W (2004): Gene expression, profiling in the intact and injured brain environment enrichment. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology 63 (6): 598-609.

  • Marashi, V; Barnekow, A; Sachser, N (2004): Effects of environmental enrichment on males of a docile inbred strain of mice. Physiology & Behavior 82: 765-776.

  • Prior, H; Schwegler, H; Marashi, V; Sachser, N (2004): Exploration, emotionality, and hippocampal mossy fibers in nonaggressive AB/Gat and congenic highly aggressive mice. Hippocampus 14: 135-140.

  • Marashi, V; Barnekow, A; Ossendorf, E; Sachser, N (2003): Effects of different forms of environmental enrichment on behavioral, stressphysiological, and immunological parameters in male mice. Hormones and Behavior 43: 281-292.



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