17 000 és 24 000 évvel ezelőtt az emberek háziasították a hűséges kutyát. A farkasról kutyává válás pontos dátuma vitatható, de kétségtelen, hogy a kutyák voltak az első állatok, amelyeket szelektív tenyésztéssel manipuláltak. A kutyák szőrszínének megjóslása sok tényező hatása miatt kihívást jelent, de a tudósok és a tenyésztők jobban megértik a folyamatot olyan felfedezéseknek köszönhetően, mint például a 8. lókusz jelenléte, amely meghatározza a szőrzet színét.
Genetika alapjai
Miután genetikai kísérleteket végzett borsónövényekkel, Gregor Mendel megalapozta a genetika tudományát. Bebizonyította, hogy az apa és az anya génekkel járul hozzá utódaihoz. A kutyáknak 78 kromoszómájuk van; 39 az apától és 39 az anyától származik. Egy génpár határozza meg az állat nemét, a többi pedig minden mást, ami egyedivé teszi a kutyát.
A kromoszómák több ezer gént tartalmaznak DNS-kódolt tulajdonságokkal, és minden génnek vannak allélpárjai. Az egyik allél az apától, a másik az anyától származik. Mindegyik allél 50%-os eséllyel kerül át a kölykökbe. Az allélok lehetnek dominánsak vagy recesszívek, a domináns allél pedig meghatározza a kutya tulajdonságait.
Eumelanin (fekete) és Pheomelanin (piros)
Bár nem tartalmazzák a szivárvány minden színét, a kutyák bundájának színei az árnyalatok széles skáláját tartalmazhatják. A színeket azonban csak két melanin pigment határozza meg. Az eumelanin a fekete, a pheomelanin pedig a vörös pigment. Hogyan jelenítenek meg a szemfogak ilyen sok szőrszínt két elsődleges pigmenttel? Minden pigmentnek van egy alapértelmezett színe, amelyet különböző gének változtatnak meg. A fekete az eumelanin alapértelmezett pigmentje, de a gének módosíthatják a színt kék (szürke), Isabella (halványbarna) és máj (barna) előállítására.
Pheomelanin egy vörös pigment, amelynek alapértelmezett színe sárga vagy arany. A pheomelanin felelős a vörös színekért, amelyek mélyvörös, krém, narancs, sárga, arany vagy barna színt eredményeznek. Különféle gének szabályozzák a pheomelanin hatását; van, amelyik gyengíti, van, amelyik erősebbé teszi. A pheomelanin csak a szőrzet színét befolyásolja, az eumelanin viszont az orr és a szem színét.
8 Loci, amely meghatározza a szőrzet színét
A kutyák szőrszínének széles skálája a pheomelanin és az eumelanin különböző gének által manipulált eredménye. A kutyák körülbelül 3 milliárd pár DNS-sel rendelkeznek, de a kutya génjei közül csak nyolc járul hozzá a szőrzet színéhez. A gének allélpárjai a kromoszóma lókuszok nevű helyein helyezkednek el, és ez a nyolc lókusz befolyásolja a kutyák szőrének színét.
A Locus (agouti)
Az agouti fehérje hatással van a kutyák szőrének mintázatára. Felelős a melanin hajba való felszabadításáért, valamint a pheomelanin és az eumelanin közötti váltásért. A gén négy allélt szabályoz: őzbarna/sable (ay), vad sable (aw), fekete és cser (t), és recesszív fekete (a).
E Locus (kiterjesztés)
A nyúlvány sárga vagy vörös szőrt hoz létre, és a kutyák fekete arcmaszkjáért is felelős. A lókusz négy allélja a melanisztikus maszk (Em), a grizzle (Eg), a fekete (E) és a vörös (e).
K Locus (domináns fekete)
A K lókusz határozza meg a fekete, a csipke és a barna színt. Nemrég fedezték fel, de korábban a tudósok az A lókusznak (agouti) tulajdonították hozzájárulását.
M Locus (merle)
A merle lókusz egyenetlen formájú, egyszínű foltokat és híg pigmentfoltokat hozhat létre. A Merle hígítja az eumelanin pigmentet, de nincs hatással a pheomelaninra. A sárga vagy vörös pigmenttel rendelkező felnőtt kutyák nem merle, de lehetnek merle utódai.
B Locus (barna)
Ennek a lókusznak két barna allélja van. B domináns barna, b pedig recesszív barna. A barna lókusz felelős a csokoládé, a barna és a máj színéért. Ahhoz, hogy a fekete pigment barnára híguljon, két recesszív allélnek (bb) kell léteznie. A B locus a kutya lábpárnáit és orrát is barnára tudja változtatni a sárga vagy piros pigmentcsoportba tartozó szemfogak esetében.
D Locus (híg)
Egy mutáció miatt ez a hely felhígítja a szőrzet színét. Világosítja a szőrzetet barnáról vagy feketéről kékre, szürkére vagy halványbarnára. A hígítás két allélt tartalmaz: D a domináns teljes szín, és d a recesszív híg. A kölyökkutyának két recesszív alléllal (dd) kell rendelkeznie ahhoz, hogy a fekete pigmentet kékre vagy szürkére, a vörös pigmentet pedig krémmé változtassa.
H Locus (harlekin)
A H lókusz felelős a fekete foltokkal rendelkező fehér szemfogakért, és a merle lokusszal együttműködve többféle szín- és foltkombinációt hoz létre. Befolyásolja a pheomelanin pigmentet is, ami azt jelenti, hogy a harlekin gént tartalmazó sable kutya fekete és cser foltokkal fehérvé válhat.
S Locus (spotting)
Bár egy harmadik allél a foltosodási lókuszban még nem bizonyított, két allél felelős a fehér foltok kialakulásáért bármely szőrzetszínen. Az S allél alig vagy egyáltalán nem ad fehér színt, az sp allél pedig piebald (kétszínű szabálytalan foltok) mintákat hoz létre. Az S gén megakadályozza, hogy a sejtek bőrpigmentet termeljenek, és fehér foltok jelennek meg a szőrzetben.
Punnett Square Példák
Mielőtt a tenyésztők tájékoztatást kaptak a nyolc lókusz szőrszínre gyakorolt hatásáról, kizárólag a szülők megjelenésére hagyatkoztak az utódok szőrszínének meghatározásához. A génhelyek szőrszínben betöltött szerepének elmagyarázása segít megérteni a kutya színének kitalálásának bonyolultságát, de a Punnet-négyzetek segítségével megjelenítheti a különböző genetikai hátterű kutyák párosításának hatását. Hogy a példa egyszerű legyen, összpontosíthatunk a B lókuszra, és arra, hogyan határozza meg a fekete vagy barna színeket.
Két fekete kutya párzása
Egy tenyésztő, aki két fekete felnőtt kutyát párosít, örülhet, ha az utódok teljesen feketék, de egy másik próbálkozáskor két másik fekete kutyával észreveszi, hogy az egyik kölyök barna. Ahhoz, hogy a kölyökkutyák fekete színűek legyenek, rendelkezniük kellBBvagyBballélokkal. Az egyetlen barna kölyöknekbbgénekkel kell rendelkeznie ahhoz, hogy barna legyen, de az allélok milyen kombinációja hozhatja ezt az eredményt? A rejtvény megfejtéséhez kitaláljuk, és feltételezzük, hogy mindkét szülőnek van recesszív barna génje (b), de domináns génjeik feketék (B). Ez azt jelenti, hogy minden szülőtBbésBb 3 x 3-as Punett-négyzet rajzolása mutatja az eredményt.
Hagyja üresen a bal felső sarkot, és írja felül az apa génjeit, a bal oszlopba pedig az anya génjeit.
| B | b | |
| B | ||
| b |
Párosodás után az utódok így fognak kinézni:
| B | b | |
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
Abbkiskutya barna volt, mert mindkét Bb-szülő recesszív allélját igénybe vette a barna szőrzethez. Ez szemlélteti a heterozigóta szülők párosításának alapjait (Bb), de magában foglalja a sárga kiskutya, például sárga vagy barna Pit Bull előállításának lehetőségét is. Ha hozzáadunk egy másik lókuszt a keverékhez, aElókuszt, bemutathatjuk, mi történik, ha egy fekete Pit Bullt egy barna orrú sárga Pit Bull-lal párosítunk. Ha egy kölyökkutyabbbarna ésee sárga, a színlehetőségeket így fejezheti ki:
- BBEE: Fekete
- BBEe: Fekete (sárgát hordoz)
- BBee: Sárga kutya fekete orral
- BbEE: Fekete (barnát hordoz)
- BbEe: Fekete (barna és sárga)
- Bbee: Sárga kutya fekete orral (barnát hord)
- bbEE: Barna
- bbEe: Barna (sárgát hordoz)
- bbee: Sárga kutya barna orral
Egy fekete kutya négy lehetséges kombináció lehet, de feltételezzük, hogy a fekete kutyaBbEeEz azt jelenti, hogy a kutya szőrzete fekete, de a barna és sárga allélokat hordozza. ABbEekutya párjabbee (sárga, barna orrú kutya) lesz. Az utódok bemutatásának legegyszerűbb módja, ha minden lókuszhoz Punnett-pontszámot hozunk létre, és ezeket kombináljuk.
A B lókuszonBbkeresztezzük abb.
| B | b | |
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
Most összekeverjükEeee.
| E | e | |
| e | Ee | ee |
| e | Ee | ee |
Mindkét négyzet eredményének figyelembevételével egy nagyobb Punett-négyzetet hozhatunk létre, aBlókusz eredményeit felülre helyezve és azE lókuszt eredmények a bal oszlopban.
| Bb | Bb | bb | bb | |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
Ennek a keveréknek az utódai eredménye (a fekete Pit Bull, amely barna és sárga géneket hordoz egy barna orrú sárga Pit Bull-lal keresztezve) így fog kinézni:
- Négy fekete kutya
- Négy barna kutya
- Négy sárga, barna orrú kutya
- Négy sárga, fekete orrú kutya
Minden kölyökkutya 25%-os eséllyel fekete, barna, barna orrú sárga vagy fekete orrú sárga lesz. Bár a tudósok jobban megértik a szőrzet színének genetikáját, néhány rejtély maradt. Nem fedezték fel azokat az allélokat, amelyek a sárga szőrzet árnyalatbeli eltéréseit okozzák, és a kutatók nem határozták meg, hogy egyes kutyák szőrzete miért válik fokozatosan világosabbá az idő múlásával. Az uszkárok, a bearded collie-k, az óangol juhászkutyák és a bedlington terrierek hordozzák azt az azonosítatlan „szürke” gént, amely potenciálisan a szőrzet világosodását okozhatja.
DNS tesztelés
Punnett négyzetek megmutathatják a tenyésztőknek a lehetséges utódkombinációkat, de a DNS-teszt segít meghatározni, hogy mely kutyák rendelkeznek a kívánt tulajdonságokkal. Bár a tesztelés segített a tenyésztőknek azonosítani a kevesebb egészségügyi problémával küzdő egészséges kutyákat, a tesztek pontossága gyakran a vizsgáló létesítménytől függ. A kutyatulajdonosoknak online értékesített DNS-tesztek általában kereskedelmi műveletek, de a non-profit tesztelő cégek, mint például az egyetemek által működtetett cégek, részletes DNS-elemzést végeznek a tenyésztők számára. Egy profitorientált szervezet tesztelése olcsóbb, de előfordulhat, hogy az eredmények nem olyan pontosak, mint egy nonprofit tesztelő esetében.
Végső gondolatok
Bár évszázadok óta alkalmazzák a kutyákban a szelektív tenyésztést, a folyamat kifinomultabbá vált Gregor Mendel genetikai kísérletei után. A kutyák szőrszínének megjóslása még mindig bonyolult az azonosítatlan lókuszok miatt, amelyek hígíthatják a melanin pigmenteket, de a tenyésztők nagyobb valószínűséggel járnak sikerrel a kutyagenetikai kutatások és a DNS-tesztek alkalmazása miatt.
