Tussen 17.000 en 24.000 jaar geleden hebben mensen de trouwe hond gedomesticeerd. De exacte datum van de verandering van wolf naar hond is discutabel, maar het lijdt geen twijfel dat honden de eerste dieren waren die werden gemanipuleerd door selectief fokken. Het voorspellen van de vachtkleur bij honden is een uitdaging vanwege de invloed van zoveel factoren, maar wetenschappers en fokkers hebben een beter begrip van het proces dankzij ontdekkingen zoals de aanwezigheid van een 8e locus die de vachtkleur bepa alt.
Basis van genetica
Na het uitvoeren van genetische experimenten met erwtenplanten vestigde Gregor Mendel de wetenschap van de genetica. Hij bewees dat de vader en de moeder elk genen bijdragen aan hun nakomelingen. Honden hebben 78 chromosomen; 39 komen van de vader en 39 komen van de moeder. Eén paar genen bepa alt het geslacht van het dier en de overigen beïnvloeden al het andere dat de hond uniek maakt.
Chromosomen hebben duizenden genen met DNA-gecodeerde eigenschappen, en elk gen heeft allelparen. Eén allel komt van de vader en één komt van de moeder. Elk allel heeft 50% kans om op de pups te worden overgedragen. De allelen kunnen dominant of recessief zijn en het dominante allel bepa alt de eigenschappen van de hond.
Eumelanine (zwart) en pheomelanine (rood)
Hoewel ze niet elke kleur van de regenboog bevatten, kunnen de vachtkleuren van honden een breed scala aan tinten zijn. De kleuren worden echter alleen bepaald door twee melaninepigmenten. Eumelanine is het zwarte pigment en pheomelanine is het rode pigment. Hoe kunnen hoektanden zoveel vachtkleuren weergeven met twee primaire pigmenten? Elk pigment heeft een standaardkleur die door verschillende genen wordt veranderd. Zwart is het standaardpigment van eumelanine, maar genen kunnen de kleur wijzigen om blauw (grijs), Isabella (bleekbruin) en lever (bruin) te produceren.
Pheomelanine is een rood pigment met geel of goud als standaardkleur. Pheomelanin is verantwoordelijk voor rood dat dieprood, crème, oranje, geel, goud of bruin produceert. Verschillende genen beheersen de invloed van pheomelanine; sommige maken het zwakker en sommige maken het sterker. Pheomelanine beïnvloedt alleen de vachtkleur, maar eumelanine beïnvloedt de neus- en oogkleur.
8 loci die vachtkleur bepalen
Het brede scala aan vachtkleuren van honden is het resultaat van feomelanine en eumelanine die door verschillende genen worden gemanipuleerd. Honden hebben ongeveer 3 miljard DNA-paren, maar slechts acht genen van de hond dragen bij aan de vachtkleur. Allelparen in genen bevinden zich op plaatsen die loci op het chromosoom worden genoemd, en deze acht loci beïnvloeden de kleur van de vacht van honden.
Een locus (agouti)
Het agouti-eiwit beïnvloedt het patroon van de vacht bij honden. Het is verantwoordelijk voor het vrijgeven van melanine in het haar en het schakelen tussen pheomelanine en eumelanine. Het gen regelt vier allelen: Fawn/sable (ay), Wild sable (aw), black and tan (t), en recessief zwart (a).
E Locus (extensie)
De uitbreidingslocus creëert gele of rode jassen en is ook verantwoordelijk voor het zwarte gezichtsmasker van honden. De vier allelen in de locus zijn melanistisch masker (Em), grijs (Eg), zwart (E) en rood (e).
K Locus (dominant zwart)
De K-locus bepa alt de kleuren zwart, gestroomd en fawn. Het is onlangs ontdekt, maar eerder schreven wetenschappers zijn bijdragen toe aan de A-locus (agouti).
M Locus (merle)
De merle-locus kan onregelmatig gevormde vlekken van effen kleur en verdund pigment creëren. Merle verdunt het eumelaninepigment maar heeft geen invloed op pheomelanine. Volwassen honden met geel of rood pigment zijn geen merle maar kunnen wel merle nakomelingen krijgen.
B Locus (bruin)
Deze locus heeft twee bruine allelen. B is dominant bruin en b is recessief bruin. De bruine locus is verantwoordelijk voor chocolade-, bruine- en leverkleuren. Om zwart pigment te verdunnen tot bruin, moeten er twee recessieve allelen (bb) bestaan. De B-locus kan ook de kleur van de voetzolen en neus van de hond veranderen in bruin voor hoektanden in de gele of rode pigmentgroep.
D Locus (verdund)
Door een mutatie verdunt deze site de vachtkleur. Het verlicht de vacht van bruin of zwart naar blauw, grijs of lichtbruin. Verdunning omvat twee allelen: D is dominante volledige kleur en d is recessieve verdunning. De pup moet twee recessieve allelen (dd) hebben om het zwarte pigment te veranderen in blauw of grijs en rood pigment in crème.
H Locus (harlekijn)
De H-locus is verantwoordelijk voor witte hoektanden met zwarte vlekken, en het werkt met de merle-locus om verschillende combinaties van kleuren en vlekken te maken. Het beïnvloedt ook het pheomelanine-pigment, wat betekent dat een sable-hond met het harlequin-gen wit kan worden met zwarte en bruine vlekken.
S Locus (spotten)
Hoewel een derde allel in de spotting locus niet is bewezen, zijn twee allelen verantwoordelijk voor het creëren van witte vlekken op elke vachtkleur. Het S-allel maakt weinig of geen witte kleur en het sp allel creëert piebald (onregelmatige vlekken van twee kleuren) patronen. Het S-gen remt de aanmaak van huidpigment door de cellen en veroorzaakt witte vlekken in de vacht.
Punnett Square Voorbeelden
Voordat fokkers werden geïnformeerd over het effect van de acht loci op de vachtkleur, vertrouwden ze uitsluitend op het uiterlijk van de ouders om de vachtkleur van de nakomelingen te bepalen. Door de rol van de genenplaatsen op de vachtkleur uit te leggen, kunt u de complexiteit van het raden van de kleur van een hond begrijpen, maar door Punnett-vierkanten te gebruiken, kunt u het effect visualiseren van het paren van honden met verschillende genetische achtergronden. Om het voorbeeld eenvoudig te houden, kunnen we ons concentreren op de B-locus en hoe deze zwarte of bruine kleuren bepa alt.
Twee zwarte honden paren
Een fokker die twee zwarte volwassen honden paart, kan blij zijn als de nakomelingen helemaal zwart zijn, maar bij een volgende poging met twee andere zwarte honden merken ze dat een van de pups bruin is. Als puppy's zwart willen zijn, moeten zeBBofBballelen hebben. De enkele bruine pup moetbbgenen hebben om bruin te zijn, maar welke combinatie van allelen kan dit resultaat opleveren? Om dit raadsel op te lossen, nemen we een gok en gaan we ervan uit dat beide ouders een recessief gen voor bruin hebben (b), maar dat hun dominante genen zwart zijn (B). Dat betekent dat elke ouder wordt vertegenwoordigd doorBbenBb Als je een Punnett-vierkant van 3 x 3 tekent, zie je het resultaat.
Laat de linkerbovenhoek leeg en zet de genen van de vader bovenaan en de genen van de moeder in de linkerkolom.
| B | b | |
| B | ||
| b |
Na het paren zien de nakomelingen er zo uit:
| B | b | |
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
Debbpuppy was bruin omdat hij de recessieve allelen van beide Bb-ouders voor bruine vachten nam. Dit illustreert de basisprincipes van het paren van heterozygote ouders (Bb), maar het omvat ook de mogelijkheid om een gele puppy te produceren, zoals een gele of bruine pitbull. Door nog een locus aan de mix toe te voegen, deElocus, kunnen we laten zien wat er gebeurt als je een zwarte Pit Bull koppelt met een gele Pit Bull met een bruine neus. Als een pup metbbbruin is enee geel is, kun je de kleurmogelijkheden als volgt uitdrukken:
- BBEE: Zwart
- BBEe: Zwart (draagt geel)
- BBee: Gele hond met zwarte neus
- BbEE: Zwart (draagt bruin)
- BbEe: Zwart (draagt bruin en geel)
- Bbee: Gele hond met zwarte neus (draagt bruin)
- bbEE: Bruin
- bbEe: Bruin (draagt geel)
- bbee: Gele hond met bruine neus
Een zwarte hond kan vier mogelijke combinaties zijn, maar we gaan ervan uit dat de zwarte hondBbEeis. Dit betekent dat de hond een zwarte vacht heeft maar de bruine en gele allelen draagt. De partner van deBbEehond wordtbbee (gele hond met een bruine neus). Het maken van een Punnett-score voor elke locus en deze combineren is de eenvoudigste manier om de nakomelingen te tonen.
Op de B-locus kruisen weBbmetbb.
| B | b | |
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
Nu mengen weEemetee.
| E | e | |
| e | Ee | ee |
| e | Ee | ee |
Door de resultaten van beide vierkanten te nemen, kunnen we een groter Punnett-vierkant maken door deBlocusresultaten over de bovenkant te plaatsen en deE locus resultaten in de linkerkolom.
| Bb | Bb | bb | bb | |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
| ee | Bbee | Bbee | bbee | bbee |
De nakomelingen van deze mix (zwarte pitbull met bruine en gele genen gekruist met een gele pitbull met bruine neus) zien er als volgt uit:
- Vier zwarte honden
- Vier bruine honden
- Vier gele honden met bruine neuzen
- Vier gele honden met zwarte neuzen
Elke puppy heeft 25% kans om zwart, bruin, geel met een bruine neus of geel met een zwarte neus te zijn. Hoewel wetenschappers de genetica van de vachtkleur beter begrijpen, blijven er een paar mysteries bestaan. De allelen die ervoor zorgen dat een gele vacht kleurvariaties heeft, zijn niet ontdekt en onderzoekers hebben niet vastgesteld waarom de vacht van sommige honden in de loop van de tijd geleidelijk lichter wordt. Poedels, Bearded Collies, Old English Sheepdogs en Bedlington Terriers dragen het niet-geïdentificeerde "grijze" gen dat er mogelijk voor zorgt dat de vacht lichter wordt.
DNA-test
Punnett-vierkanten kunnen fokkers de mogelijke nakomelingencombinaties laten zien, maar DNA-testen helpen bepalen welke honden gewenste eigenschappen hebben. Hoewel testen fokkers heeft geholpen om gezonde honden met minder medische problemen te identificeren, hangt de nauwkeurigheid van de tests vaak af van de testfaciliteit. DNA-tests die online aan hondenbezitters worden verkocht, zijn meestal commerciële operaties, maar testbedrijven zonder winstoogmerk, zoals die van universiteiten, voeren gedetailleerde DNA-analyses uit voor fokkers. Het gebruik van een organisatie met winstoogmerk voor testen is goedkoper, maar de resultaten zijn mogelijk niet zo nauwkeurig als een tester zonder winstoogmerk.
Laatste gedachten
Hoewel selectief fokken bij honden al eeuwenlang wordt gebruikt, werd het proces verfijnder na de experimenten van Gregor Mendel met genetica. Het voorspellen van de vachtkleur van honden is nog steeds lastig vanwege de niet-geïdentificeerde loci die melaninepigmenten kunnen verdunnen, maar fokkers hebben een grotere kans op succes vanwege nieuw onderzoek naar de genetica van honden en het gebruik van DNA-testen.
