Reconstruction of kinship by fecal DNA analysis of Orangutans

• Published in: Anthropologischer Anzeiger Vol. 58; no. 1; pp. 63 - 67
• Main Authors: Immel, Uta-Dorothee, Hummel, Susanne, Herrmann, Bernd
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Stuttgart E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung 01-03-2000; Schweizerbart
• Subjects: Amelogenin; Animal genetics; Animals; Behavioral genetics; Dental Enamel Proteins - genetics; DNA; DNA - genetics; DNA - history; Ethnology; Feces; Feces - chemistry; Female; Genetic loci; Genetics, Population; Germany; History of medicine; History, Ancient; Human ecology, environment; Humans; Kinship; Male; Microsatellite Repeats - genetics; Morphological source materials; Orangutans; Originalarbeiten; Pedigree; Physical anthropology, ethnobiology; Polymerase Chain Reaction; Pongo pygmaeus - genetics; Population genetics; Zoos; Germany; Reconstruction; Excrement; Genealogy; Molecular Biology; Genetic marker; Orang-outang; DNA; Primate; Animal ethology; Wild animal; Kin structure; Population genetics
• ISSN: 0003-5548; 2363-7099
• DOI: 10.1127/anthranz/58/2000/63

Genetic analysis is a useful tool for assigning biological relationships. Thus, it will improve genetic management of wild animal populations and breeding colonies. Kinship analysis will give new insights into the behavior, sociobiology and genetic management of orangutans. In this study, chromosomal DNA from orangutan (Pongo pygmaeus ssp.) was extracted from excrements. Feces samples were screened for up to nine microsatellite markers from related zoo populations of orangutans (Pongo pygmaeus ssp.) kept at the Zoological Garden Berlin and the Zoological Garden Heidelberg, Germany. Family structures are documented in the "International Studybook of the Orangutan" (Perkins 1995) and the "Europäisches Erhaltungszucht Programm 1998" (Becker 1998). To examine whether human short tandem repeat loci (STR) are suitable for the reconstruction of kinship in orangutans, nine STRs, commonly used in forensic studies and the amelogenin system, were amplified in a multiplex-PCR approach (AmpFlSTR Profiler Plus™). We were able to show that five of the nine human autosomal STRs in question amplified successfully in orangutans. Thus, we could reconstruct kinship structures of the Berlin and Heidelberg populations. Molekulargenetische Analysen erlauben die genetische Bestimmung von Verwandtschaftsverhältnissen, die das populationsgenetische Management von freilebenden Wildpopulationen und Zuchtkolonien ermöglichen. Die Rekonstruktion von Verwandtschaftsverhältnissen gibt so Aufschluß über das Verhalten, die Soziobiologie und das genetische Management von Orang-Utans. In der vorliegenden Arbeit wurde DNA aus Kotproben von Orang-Utans (Pongo pygmaeus ssp.) extrahiert und mittels der Polymerase Chain Reaction (PCR) amplifiziert. Die Amplifikationen wurden mit neun autosomalen STR-Mikrosatelliten an Individuen aus den Zoologischen Gärten Berlin und Heidelberg durchgeführt. Die Familienstrukturen der Tiere wurden dem „International Studybook of the Orangutan“ und dem „Europäischen Erhaltungszucht Programm 1998“ entnommen. Ziel der Untersuchung ist es festzustellen, ob neun menschliche STRs, die ihren Anwendungsbereich vorallem in der Forensik finden, zur Analyse der Verwandtschaftsverhältnisse bei Orang-Utans herangezogen werden können. Die Ergebnisse zeigen, daß fünf von neun menschlichen STRs bei Orang-Utans amplifiziert werden konnten. Die bekannten Verwandtschaftsverhältnisse von Zootieren aus Berlin und Heidelberg konnten so erfolgreich rekonstruiert werden.