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Das Tigergenom

Vergleichsanalyse

Der Vergleich zwischen dem Genom eines Tigers und einer Hauskatze ergibt eine genetische Übereinstimmung von 95,6%.

Im Tigergenom sind 20.226 proteincodierende Gene enthalten. Das Genom der Hauskatze hingegen enthält mit 22.285 proteincodierenden Genen einige mehr.

Vergleicht man die Genome des Tigers mit dem anderer Großkatzen (Löwe und Schneeleopard) und stellt das Ergebnis wiederum dem Hauskatzengenom gegenüber, so lässt sich feststellen, dass bei Großkatzen 1376 Mutationen zu finden sind. Diese Mutationen könnten für einen Funktionsgewinn in Frage kommen und finden sich zum Teil auf den Genen, die zur Entwicklung von Muskelproteinen benötigt werden. [1]





Orthologe Genfamilien

Gene, die eine starke Ähnlichkeit zueinander aufweisen und die im Zuge der Proteincodierung vermutlich Proteine mit gleicher Funktion codieren, bezeichnet man als Orthologen.

Fasst man diese Orthologen zu Genfamilien zusammen, vereinfacht das den Vergleich verschiedener Tierarten erheblich.

Bezogen auf den Tiger ergibt die beschriebene Zusammenfassung 14.954 orthologe Genfamilien. [2]

Im nächsten Schritt ist ein Vergleich dieser orthologen Genfamilien des Tigers mit denen anderer Arten möglich.

Das Vergleichsergebnis zeigt, dass Katzen (Tiger / Hauskatze) 99 orthologe Genfamilien ausschließlich mit dem Opossum, 186 ausschließlich mit Panda bzw. Hund sowie 364 ausschließlich mit Menschen und Mäusen teilt.

Darüber hinaus teilen Katzen einige orthologe Genfamilien mit mehreren Spezies.
So beispielsweise 179 mit dem Opossum sowie dem Panda bzw. Hunden, 927 mit Pandas/ Hunden sowie Menschen / Mäusen,
134 mit Mensch / Maus sowie Opossum. Die enorme Zahl von 14.425 orthologen Genfamilien kommt in allen verglichenen Spezies, also den Katzen, Hunden und Pandas, Opossums sowie Menschen und Mäusen vor.

Doch zurück zum Vergleich von Hauskatze und Tiger:

Die Auswertung des Tigergenoms nach Gensequenzen mit bekannten Funktionen, ergab ein vermehrtes Vorkommen bestimmter Gene beim Tiger. Bezogen auf Geruchs- und Geschmacksrezeptoren übersteigt das Tigergenom dasjenige der Hauskatze um 289 Gene, bezüglich Signalübertragungen um 295 Gene, des Proteinmetabolismus um 220 Gene und Gene, die im Zusammenhang mit G-Protein-Signalkomplexen stehen sind um 302 Gene mehr vertreten als bei der Hauskatze [1].

Quellen

[1] Markl J., Sadava D., Hillis D.M., Heller H.C., Hacker S.D.: Genome. In: Markl J. (eds) Purves Biologie. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg, 2019 mit Verweis auf
[2] Cho YS et al.: Nature Commun 4: 1–7, 2013