Genetic and epigenetic factors of social behavior: comparison of human-raised wolves and dogs living individually or in captive packs  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
107726
Type ANN
Principal investigator Rónai, Zsolt
Title in Hungarian A szociális viselkedés genetikai és epigenetikai tényezői emberrel szocializált, egyedül vagy falkában élő kutyák és farkasok összehasonlítása alapján
Title in English Genetic and epigenetic factors of social behavior: comparison of human-raised wolves and dogs living individually or in captive packs
Keywords in Hungarian polimorfizmus, epigenetika, biomarker, kutya, farkas, szociális viselkedés
Keywords in English polymorphism, epigenetics, biomarker, dog, wolf, DNA methylation, social behavior
Discipline
Molecular biology (Council of Medical and Biological Sciences)60 %
Ortelius classification: Molecular biology
Behavioural neuroscience (e.g. sleep, consciousness, handedness) (Council of Medical and Biological Sciences)40 %
Ortelius classification: Animal ethology
Panel Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent Dept. of Medical Chemistry, Molecular Biology and Pathobiochemistry (Semmelweis University)
Participants Bánlaki, Zsófia
Barta, Csaba
Bence, Melinda
Keszler, Gergely
Marx, Péter
Miklósi, Ádám
Németh, Nóra
Nemoda, Zsófia
Rónai, Zsolt
Sasvári, Mária
Sasvári, Mária
Starting date 2013-04-01
Closing date 2018-03-31
Funding (in million HUF) 31.678
FTE (full time equivalent) 9.75
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A kutatás célja a szociális viselkedési jegyek hátterében álló genetikai, epigenetikai és környezeti faktorok szerepének és mechanizmusának feltárása volt. Molekuláris biológiai elemzéseket végeztünk különböző szociális környezetben élő kutyáktól és farkasoktól származó minták felhasználásával. A viselkedési jegyek kialakulásában mind környezeti, mind örökletes tényezők alapvető szerepet játszanak. A gének kifejeződését a DNS szekvenciájának variációi (genetikai polimorfizmusok) és az epigenetikai faktorok egyaránt befolyásolják. Az epigenetikai jegyek öröklődnek, ugyanakkor érzékenyek a környezeti hatásokra is, melyek az epigenetikai mintázat megváltozását eredményezhetik. Ennek megfelelően az epigenetikai faktorok a genetikai és a környezeti tényezők közötti molekuláris kapcsolatnak tekinthetők. Eredményeink alapján az OXTR gén polimorfizmusai kapcsolatban állnak a szociális viselkedési jellemzőkkel. Az OXTR polimorfizmusok in silico elemzése alapján feltételezhető, hogy ezen variánsok szabályozó szerepűek. Funkcionális elemzéseink ezt a felvetést megerősítették: 1 SNP szignifikánsan emelte a génexpresszió mértékét, és egy GT dinukleotid polimorfizmus a 3’ UTR-ben szintén szabályozó szerepűnek bizonyult. Az epigenetikai faktorok szerepének elemzése céljából fajok és fajták közötti összehasonlító elemzést végeztünk. Ennek eredményeként a farkasok és a kutyák illetve az egyes fajták sajátos DNS-metilációs mintázatára derült fény.
Results in English
The aim of our project was to gain a deeper insight into the role and mechanism of genetic, epigenetic and environmental factors in shaping social behavioral traits. For this purpose, molecular biological analyses were carried out on canine samples taken from behaviorally tested dogs and wolves living under different social circumstances. Behavior is strongly influenced both by inherited and environmental factors. Gene expression can be influenced by DNA sequence variations (i.e. genetic polymorphisms), but also by so-called epigenetic modifications. These marks can be inherited, but at the same time they are sensitive to environmental factors, which can induce changes in epigenetic profiles. Consequently epigenetic factors represent a molecular link between genetic factors and environment. OXTR polymorphisms were found to be linked to social behavioral traits. In silico analyses on the OXTR polymorphisms identified putative regulatory role. This assumption was tested by functional assays, which showed that 1 SNP significantly increased gene expression, and a GT dinucleotide variant in the 3’ UTR also had prominent gene regulatory effect. In order to gain insight into the potential role of epigenetics, comparative inter-species and inter-breed DNA methylation studies were also conducted. Hierarchical cluster analysis indicated an unambiguous segregation of dog from wolf, and also the complete segregation of one of the dog breeds form the other two breeds.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=107726
Decision
Yes





 

List of publications

 
Banlaki Z, Cimarelli G, Viranyi Z, Turcsan B, Topal J, Sasvari-Szekely M, Ronai Z: Relationship between oxytocin receptor promoter methylation, behavior and environmental factors in pet dogs, The Mobile Genome: Genetic and Physiological Impacts of Transposable Elements, Heidelberg, Germany, September 16-19, 2015, 2015
Banlaki Z, Cimarelli G, Viranyi Z, Kubinyi E, Sasvari-Szekely M, Ronai Z: DNA methylation patterns of behavior-related gene promoter regions dissect the gray wolf from domestic dog breeds, MOL GENET GENOMICS 292: (3) 685-697, 2017
Cimarelli G, Viranyi Z, Turcsan B, Ronai Z, Sasvari-Szekely M, Banlaki Z: Social Behavior of Pet Dogs Is Associated with Peripheral OXTR Methylation., FRONT PSYCHOL 8: 549, 2017
Cimarelli G, Turcsán B, Bánlaki Z, Range F, Virányi Z: Dog Owners' Interaction Styles: Their Components and Associations with Reactions of Pet Dogs to a Social Threat, Front Psychol. 2016 Dec 20;7:1979. doi: 10.3389/fpsyg.2016.01979. eCollection 2016, 2016
Bence M, Marx P, Szantai E, Kubinyi E, Ronai Z, Banlaki Z: Lessons from the canine Oxtr gene: populations, variants and functional aspects, Genes Brain Behav. 2017 Apr;16(4):427-438. doi: 10.1111/gbb.12356. Epub 2016 Dec 14., 2017
Kis A, Bence M, Lakatos G, Pergel E, Turcsán B, Pluijmakers J, Vas J, Elek Z, Brúder I, Földi L, Sasvári-Székely M, Miklósi Á, Rónai Z, Kubinyi E: Oxytocin receptor gene polymorphisms are associated with human directed social behavior in dogs (Canis familiaris), PLOS ONE 9:(1) Paper e83993., 2014
Kubinyi E, Bence M, Koller D, Wan M, Pergel E, Ronai Z, Sasvari-Szekely M, Miklosi A: Oxytocin and opioid receptor gene polymorphisms associated with greeting behavior in dogs, Front Psychol. 2017 Sep 7; 8: 1520, 2017
Cimarelli G, Turcsán B, Range F, Virányi Z: The Other End of the Leash: An Experimental Test to Analyze How Owners Interact with Their Pet Dogs, J Vis Exp. 2017 Oct 13;(128), 2017
Turcsán B, Range F, Rónai Z, Koller D, Virányi Z: Context and Individual Characteristics Modulate the Association between Oxytocin Receptor Gene Polymorphism and Social Behavior in Border Collies, Front Psychol. 2017 Dec 19;8:2232, 2017
Grillaert K, Cimarelli G, Banlaki Z, Kotrschal K, Range F, Viranyi Z: Behavioral and epigenetic variations in differentially socialized dog puppies, Association of Professional Dog Trainers Conference; Richmond, VA, USA ; 2017 Oct 18-21, 2017
Kis A, Bence M, Lakatos G, Pergel E, Turcsán B, Pluijmakers J, Vas J, Elek Z, Brúder I, Földi L, Sasvári-Székely M, Miklósi Á, Rónai Z, Kubinyi E: Oxytocin receptor gene polymorphisms are associated with human directed social behavior in dogs (Canis familiaris), PLOS ONE 9:(1) Paper e83993., 2014
Banlaki Z, Cimarelli G, Viranyi Z, Topal J, Koller D, Sasvari-Szekely M, Ronai Z: Investigating DNA methylation differences in the canine oxytocin receptor gene promoter between differently raised dogs and wolves, 27th ESGM-ESHG Course in Medical Genetics, Bertinoro, Italy; May 10-15, 2014
Banlaki Z, Bence M, Viranyi Z, Koller D, Sasvari-Szekely M, Ronai Z: Effects of canine OXTR alleles and epialleles on gene expression, XXII. World Congress of Psychiatric Genetics (WCPG); Copenhagen, Denmark; October 12-16, 2014
Cimarelli G, Turcsán B, Bánlaki Z, Range F, Rónai Z, Sasvári-Székely M, Virányi Z: Effects of ownership styles on epigenetic modifications of OXTR gene in dogs (Canis familiaris), International Society of Anthrozoology (ISAZ) 2014 Conference, Vienna, Austria; 19-22 July, 2014
Cimarelli, G., Turcsán, B., Bánlaki, Zs., Range, F., Rónai, Z, Sasvári-Székely, M., Virányi, Zs.: How to raise a friendly and relaxed dog? Reaction of pet dogs in a socially stressful situation: is it linked to the owner interaction style?, IV. Canine Science Forum; Lincoln, UK, July 14-18., 2014
Cimarelli, G., Turcsán, B., Bánlaki, Zs., Range, F., Rónai, Zs., Sasvári-Székely, M., Virányi, Zs.: Social relationships and intraspecific social support in dogs and wolves: effects of social environment on OXTR methylation., 4th Rovereto workshop on Cognition and Evolution (CogEvo); Rovereto, Italy, July 7-9, 2014
Turcsán, B., Virányi, Zs., Koller, D., Rónai, Zs., Range, F.: Polymorphisms in the oxytocin receptor gene are associated with social behavior in Border collies., IV. Canine Science Forum; Lincoln, UK, July 14-18, 2014
Banlaki Z, Cimarelli G, Viranyi Z, Kubinyi E, Topal J, Sasvari-Szekely M, Ronai Z: OXTR promoter methylation is related to social behavior in dogs, 4th ESGM-ESHG Course on Next Generation Sequencing, Bertinoro, Italy; May 13-16, 2015
Banlaki Z, Cimarelli G, Turcsan B, Viranyi Z, Kubinyi E, Sasvari-Szekely M, Ronai Z: Implication on the role of epigenetics in canine social behavior, 4th Sardinian Summer School Course - From GWAS to Function, Pula (Cagliari), Italy; June 22-26, 2015
Banlaki Z, Cimarelli G, Viranyi Z, Kubinyi E, Sasvari-Szekely M, Ronai Z: DNA methylation patterns of several behaviour-related gene promoters: a comparative analysis between domestic dog breeds and the grey wolf, XXIIIrd World Congress of Psychiatric Genetics (WCPG); Toronto, Canada; October 16-20, 2015





 

Events of the project

 
2017-11-22 12:16:08
Vezető kutató váltás
Régi vezető kutató: Sasvári Mária
Új vezető kutató: Rónai Zsolt

A vezető kutató váltás indoka: A vezető kutató nyugdíjba vonult.
2013-11-15 11:17:40
Résztvevők változása




Back »