Patrząc na kota, widzimy najpierw jego kolor. Poprzez to, co widzimy, możemy jednak wyciągnąć znacznie więcej wniosków:

Transkrypt

1 Patrząc na kota, widzimy najpierw jego kolor. Poprzez to, co widzimy, możemy jednak wyciągnąć znacznie więcej wniosków: Kot obok: - kotka - genetycznie czarna - kolor nie jest rozjaśniony - nie jest to kot pręgowany (agouti) - z bielą, w tym przypadku bikolor - szylkretka - krótkowłosa Co możemy podejrzewać? - być może niesie czekoladę? - być może niesie cynamon? - być może niesie rozjaśnienie? - być może niesie długi włos? - być może niesie gen pointa?

2 Można więc wstępnie powiedzieć o genetycznym tle kotki obok: czarna, B - (BB? Bb? Bb1?) kolor nie jest rozjaśniony, D - (DD? Dd?) szylkretka, Oo (XO Xo) nie-agouti, aa włos w pełni wybarwiony, C - (CC? Ccs?) z bielą (bikolor), Ss krótkowłosy, L - (LL? Ll?)

3 Kilka absolutnie podstawowych pojęć :-) Genotyp - zespół wszystkich genów organizmu, warunkujący jego właściwości dziedziczne. Każdy z organizmów żywych posiada po dwa geny warunkujące daną cechę, otrzymał po jednym z nich od każdego z rodziców. Ostateczny obraz danego genotypu, czyli fenotyp, zależny jest od współdziałania wielu genów, modyfikujących się nawzajem. Ze względu na zależności występujące pomiędzy parami genów, dzielimy je na: - geny dominujące (wystarczy tylko jeden w parze, aby ujawniła się dana cecha) - geny recesywne (potrzebne 2 takie same geny, aby ujawniła się dana cechaa. Niekiedy pomiędzy genami występuje niepełna dominacja. Geny epistatyczne to geny, które maskują działanie innych genów (na przykład gen W warunkujący biały kolor sierści)

4 Wszystkie ubarwienia widoczne na kocie to wypadkowa dwóch pigmentów, produkowanych przez komórki barwnikowe: eumelaniny, barwnika czarnego feomelaniny, barwnika żółtego Ostateczny wzór na ciele kota zależy od współdziałania wielu genów, warunkujących stopień wysycenia włosa, blokujących produkcję konkretnego rodzaju barwnika, bądź zupełnie maskujących ekspresję (widoczność) danego genu.

5 Struktura włosa jest taka, że w wersji podstawowej jest on wypełniany obydwoma barwnikami naprzemiennie. Najpierw włos wypełniany jest przez feomelaninę (barwnik żółty), warstwami. Następnie wolne miejsca wypełnia eumelanina (barwnik czarny). W naturze większość cech występuje w optymalnej średniej, my w hodowli na ogół pożądamy cech w ich ekstremalnym wydaniu stopień wybarwienia włosa, bądź rysunek widoczny na futrze mają być jak najbardziej widoczne i wysycone.

6 Produkcja eumelaniny, czyli czarnego barwnika (pigmentu), modyfikowana jest przez 3 podstawowe geny, które w zależności od układu, w jakim pojawiają się w genotypie kota, zmieniają kolor włosa. Ciągle jednak jest to ten sam pigment, czyli eumelanina! Geny te decydują jedynie o kształcie komórki pigmentowej, co sprawia, że widzimy albo kolor czarny, albo czekoladowy, albo cynamonowy. B gen dominujący w stosunku do pozostałych, barwa czarna. b gen recesywny w stosunku do B, ale dominujący w stosunku do b1, barwa czekoladowa b1 gen recesywny zarówno w stosunku do B, jak i do b1, barwa cynamonowa

7 Geny odpowiedzialne za produkcję eumelaniny modyfikowane są między innymi przez geny odpowiadające za rozjaśnienie bądź pełną ekspresję danego koloru, oznaczane literą D. To nadal ten sam pigment (barwnik), ale geny z locus D decydują o równomiernym rozproszeniu, bądź zgrupowaniu komórek pigmentowych, co w rezultacie daje nam pełną lub rozjaśnioną barwę sierści. D gen dominujący, decyduje o równomiernym rozproszeniu pigmentu w komórkach pigmentowych, oryginalna barwa włosa. d gen recesywny, sprawia, że pigment w komórkach występuje w skupiskach, poszczególne fragmenty włosa różnie przepuszczają światło, co sprawia, że kolor wydaje się rozcieńczony. Geny z locus D rozjaśniają kolory (ale tylko w układzie homozygotycznym dd): - czarny do niebieskiego - czekoladowy do liliowego - cynamonowy do płowego - rudy do kremowego

8 Jaki będzie kolor kotów o genotypach: a) BB DD - czarny b) bb DD - czekoladowy c) bb1 dd - liliowy d) Bb Dd - czarny e) Bb dd - niebieski Jakie zestawy genów przekażą koty o powyższych genotypach? a) jedynie BD, czyli kolor czarny, bez rozjaśnienia b) jedynie bd, czyli kolor czekoladowy, bez rozjaśnienia c) - bd, czyli kolor czekoladowy z rozjaśnieniem do koloru liliowego - b1d, czyli kolor cynamonowy z rozjaśnieniem do płowego d) - BD, czyli kolor czarny - Bd, czyli kolor czarny rozjaśniony do niebieskiego - bd, czyli kolor czekoladowy - bd, czyli kolor czekoladowy rozjaśniony do liliowego e) - Bd, czyli kolor czarny rozjaśniony do niebieskiego - bd, czyi kolor czekoladowy rozjaśniony do liliowego

9 Zadanie Jakie są możliwe genotypy, z określeniem fenotypu (koloru), dzieci następujących par? BB Dd x bb dd, czyli rodzice o kolorach czarny i liliowy a) BD x bd = BbDd, czyli czarne kocię. Takie dziecko będzie produkowało gamety BD, Bd, bd i bd (jakie to kolory?) b) Bd x bd = Bbdd, czyli niebieskie kocię. Takie dziecko będzie produkowało gamety Bd i bd (jakie to kolory?) Bb dd x b1b1 Dd, czyli rodzice o kolorach niebieski i cynamonowy a) Bd x b1d = Bb1 Dd, czyli czarne kocię b) bd x b1d = bb1 dd, czyli liliowe kocię c) Bd x b1d = Bb1 dd, czyli niebieskie kocię d) bd x b1d = bb1 Dd, czyli czekoladowe kocię

10 Kolor rudy Kolor rudy związany jest ściśle z chromosomem płciowym X (tylko w tym chromosomie jest przenoszony). Gen warunkujący kolor rudy sprawia, że zablokowana zostaje produkcja eumelaniny, nieważne, jakiego typu (czerń, czekolada czy cynamon), a produkowana jest jedynie feomelanina, czyli pigment żółty, w odcieniach od ciepłego pomarańczu do zimnego żółtego zależy to od ilości produkowanego pigmentu, i przypuszczalnie dodatkowych genów modyfikatorów, niedokłanie jeszcze poznanych. Gen rudości jest więc genem epistatycznym, maskującym kolor kota, ponieważ eumelanina nie jest produkowana. Standardowy zapis tego genu: O, allel, który nie blokuje produkcji eumelaniny oznaczany jest małą literą o. Kocur tylko jeden chromosom X, wystarczy mu więc jeden allel O (O-) Kotka dwa chromosomy X, do pełnego koloru potrzebuje więc dwóch alleli O (OO). W przypadku jednego tylko chromosomu X z genem O, przy drugim chromosomie z allelem o (Oo) mamy kotkę szylkretową.

11 Można też przyjąć trochę uproszczony, ale logiczny i przejrzysty, według mnie, zapis: XO to chromosom z genem O, a X to gen z allelem o. Kotka ruda: XOXO Kocur rudy: XOY Kotka szylkretowa: XOX To pomaga na początku widzieć od razu i płeć, i kolor. W obecności genów rozjaśniających z locus D, kolor rudy przyjmuje odcień kremowy. Zadanie 1. Jaki jest fenotyp kota o genotypie: a) BB dd OO (BB dd XOXO) =======>>> kotka kremowa b) bb1 Dd O- (bb1 Dd XOY) =======>>> kocur rudy c) Bb dd Oo (Bb dd XOX) =======>>> kotka szylkretka niebieska

12 Pręgowanie Każdy kot jest pręgowany! Każdy niesie jakieś pręgowanie, którego podstawowy wzór może zostać zmodyfikowany bądź zamaskowany przez inne geny. Nie wszystkie wzory pręgowania są przypisane konkretnym genom, sporo jest tu jeszcze do odkrycia i uporządkowania. Poznane geny warunkujące pręgowanie: Mc - gen warunkujący pręgowanie tygrysie (23, mackarel) mc - gen warunkujący pręgowanie klasyczne (22, blotched) Pręgowanie cętkowane nie jest do końca poznane, przypuszczalnie warunkowane jest jakimiś dodatkowymi genami, warunkującymi rozerwanie tygrysiego prążka. Ta/ta gen warunkujący pręgowanie abisyńskie, ticked tabby (ta brak tcked). Gen warunkujący pręgowanie klasyczne (22) jest recesywny w stosunku do genu warunkującego pręgowanie tygrysie (23). Gen ticked jest genem dominującym w stosunku do pozostałych wzorów pręgowania, nie jest to jednak pełna dominacja u heterozygot widoczne jest typowe pręgowanie na łapach i na ogonie, często również obrączki na piersi i brzuchu.

13 Żeby można było zobaczyć wzór pręgowania, potrzebny jest gen-włącznik, oznaczany literą A, dominujący gen agouti (allel a pręgowanie nie będzie widoczne). Allel a jest genem recesywnym, aby zablokować wystąpienie wzoru pręgowania, jaki niesie dany kot, musi on być homozygotą aa. Homozygotyczność taka sprawia, że eumelanina produkowana jest niejako w nadmiarze, i wypełnia włos na całej jego długości, sprawiając wrażenie jednolitej barwy. Niekiedy wzór ręgowania widoczny jest w postaci duchów - ilość produkowanego pigmentu zależna jest bowiem od wielu genów. Feomelanina jest przykryta emelaniną, stąd jednolity kolor włosa. Allel a nie działa na feomelaninę jest ona nadal rozkładana strefowo, stąd koty rude i kremowe zachowują lepiej lub gorzej widoczny wzór pręgowania. Stopień widoczności zależny jest od uwarunkowanej przez inne geny ilości produkowanego pigmentu. Koty rude i kremowe fenotypowo są kotami pręgowanymi. Jedynym sposobem przykrycia pręgowania u kotów rudych/kremowych jest przykrycie go pręgowaniem ticked ale nie zapominajmy, że nadal jest to pręgowanie :)

14 a) aa Bb1 Dd Mcmc tata O- : kocur rudy, BRI d, pod spodem czarny, niesie cynamon i rozjaśnienie, może przekazać pręgowanie tygrysie bądź klasyczne, ale nie jest agouti, więc pręgowanie to nie będzie widoczne, jeśli nie skojarzymy go z kotem agouti.. b) Aa bb dd mcmc Tata OO: kotka kremowa pręgowana ticked, BRI e 25, pod spodem liliowa, przekaże jedynie pręgowanie klasyczne, może ale nie musi przekazać gen pręgowania ticked, i gen agouti, prawie na pewno ma pręgi na łapach, ogonie, piersi i brzuchu. c) AA bb1 DD mcmc tata Oo : kotka szylkret czekoladowy pręgowana klasycznie, BRI h 22, wszystkie jej dzieci będą agouti, nie przekaże genu rozjaśniającego, wszystkim dzieciom przekaże gen pręgowania klasycznego, może przekazać kolor czekoladowy lub cynamonowy. d) aa BB dd McMc tata o- : kocur niebieski, BRI a, przekaże jedynie gen pręgowania tygrysiego, żadnemu z dzieci nie przekaże genu agouti, nie niesie ticked, przekazuje jedynie kolor czarny, ale rozjaśniony do niebieskiego.

15 Zadanie Jakie może być potomstwo po parze: a) aa Bb1 Dd Mcmc tata O-, BRI d x Aa bb dd mcmc Tata OO, BRI e 22 - aa Bb Dd Mcmc tata O- lub OO; kocur lub kotka ruda, BRI d, z duchem pręgowania tygrysiego - Aa Bb Dd Mcmc tata O- lub OO; kocur lub kotka ruda pręgowana tygrysio, BRI d 23 - Aa Bb Dd mcmc tata O- lub OO; kocur lub kotka ruda pręgowana klasycznie, BRI d 22 - aa Bb Dd Mcmc Tata O- lub OO; kocur lub kotka ruda z duchem ticked, BRI d, jednolity kolor na grzbiecie, najpawdoppdobniej pręgi na ogonie, łapach, piersi i brzuchu - Aa Bb Dd Mcmc Tata O- lub OO; kocur lub kotka ruda ticked, BRI d 25, heterozygotyczna, więc nadal pręgi na ogonie, łapach, piersi i brzuchu - aa Bb dd Mcmc tata O- lub OO; kocur lub kotka kremowa, BRI e, z duchem pręgowania tygrysiego - Aa Bb dd Mcmc tata O- lub OO; kocur lub kotka kremowa pręgowana tygrysio, BRI e 23 - Aa Bb dd mcmc tata O- lub OO; kocur lub kotka kremowa pręgowana klasycznie, BRI e 22 - aa Bb dd mcmc Tata O- lub OO; kocur lub kotka kremowa z duchem ticked, BRI e jednolity kolor na grzbiecie, najpawdoppdobniej pręgi na ogonie, łapach, piersi i brzuchu - Aa Bb dd Mcmc Tata O- lub OO; kocur lub kotka kremowa ticked, BRI e 25, heterozygotyczna, więc nadal pręgi na ogonie, łapach, piersi i brzuchu

16 b) aa BB dd McMc tata o-, BRI a x AA bb1 DD mcmc tata Oo, BRI h 22 - Aa Bb Dd Mcmc tata o- ; kocur czarny pręgowany tygrysio, BRI n 23 (Bb1) - Aa Bb Dd Mcmc tata O-; kocur rudy pręgowany tygrysio, BRId 23 (Bb1) - Aa Bb Dd Mcmc tata oo ; kotka czarna pręgowana tygrysio, BRI n 23 (Bb1) - Aa Bb Dd Mcmc tata Oo; kotka szylkret czarny pręgowany tygrysio, BRI f 23 (Bb1) c) AA BB Dd mcmc TaTa o-, BRI n 25 x aa bb dd mcmc Tata oo, BRI c - Aa Bb Dd mcmc TaTa o-, kocur czarny ticked, BRI n 25, co z pręgami? - Aa Bb Dd mcmc TaTa oo, kotka czarna ticked, BRI n 25, co z pręgami? - Aa Bb Dd mcmc Tata o- kocur czarny ticked, BRI n 25, co z pręgami? - Aa Bb Dd mcmc Tata oo, kotka czarna ticked, BRI n 25, co z pręgami? - Aa Bb dd mcmc TaTa o-, kocur niebieski ticked, BRI a 25, co z pręgami? - Aa Bb dd mcmc TaTa oo, kotka niebieska ticked, BRI a 25, co z pręgami? - Aa Bb dd mcmc Tata o-, kocur niebieski ticked, BRI a 25, co z pręgami? - Aa Bb dd mcmc Tata oo, kotka niebieska ticked, BRI a 25, co z pręgami?

17 Geny warunkujące produkcję pełną, niepełną, bądź brak produkcji pigmentu: grupa C C gen dominujący, warunkujący normalny kolor, pełna produkcja pigmentu cs gen recesywny, warunkujący ubarwienie syjamskie (point 33) cb gen recesywny, warunkujący ubarwienie burmskie (point 31) c - gen recesywny, warunkujący czerwonookiego albinos (całkowita blokada produkcji pigmentu, zarówno eumelaniny, jak i feomelaniny) ca gen recesywny, warunkujący niebieskookiego albinosa Geny cs i cb nie są w stosunku do siebie w pełni dominujące ani recesywne, pomiędzy nimi występuje kodominacja, czyli ubarwienie tonkijskie (point 32), pośrednie pomiędzy burmskim a syjamskim. Gen cs warunkujący ubarwienie syjamskie sprawia, że produkcja pigmentu jest ściśle powiązana z temperaturą. Obszary skrajne, najchłodniejsze (uszy, łapy, ogon, maska na twarzy), będą miały pełną barwę, natomiast obszary cieplejsze będą jaśniejsze. Oczy powinny być intensywnie niebieskie.

18 Zadanie 1. Określ fenotyp, i zapisz w postaci kodu EMS: a) cscs Aa Bb dd McMc tata O- kocur, rudy pręgowany point, BRI d b) cscs AA bb Dd Mcmc tata Oo kotka, czekoladowy szylkret point pręgowany, BRI h c) Ccs aa BB dd Mcmc tata oo kotka, niebieska, BRI a