Genetiikan perusteet-1, Self-marsut 1
Genetiikan ymmärtäminen on tärkeää marsuja jalostaessa, jotta tietää miten voi välttää joidenkin ominaisuuksien periytymistä ja miten taas jalostaa eteenpäin haluttua ominaisuutta. Jalostuksessa genetiikan tuntemus auttaa myös siinä, että osaa valita jalostukseen marsuja jotka ovat esimerkiksi eri väriä, mutta voivat kantaa haluttavaa ominaisuutta. Lisäksi genetiikan ymmärtäminen on tärkeää, että voi ymmärtää sairausgeenien perimää.
Marsun ulkonäköön vaikuttavat vanhemmilta perityt geenit. Genetiikka on perinnöllisyystiedettä, jossa tutkitaan miten eri ominaisuudet periytyvät. Marsun väri, turkin laatu, pään muoto, korvien asento, silmien väri ovat kaikki vanhemmilta perittyjä ominaisuuksia. Samoin joskus myös sairaudet voivat olla vanhemmilta perittyjä ominaisuuksia. Genotyyppi tarkoittaa geenien kokonaisuutta, jotka marsu on perinyt vanhemmiltaan ja ne vaikuttavat marsun fenotyyppiin eli ilmiasuun tai toisin sanoen ulkomuotoon. Fenotyyppi on genotyypin ja ympäristötekijöiden summa. Geenien lisäksi myös ympäristö voi vaikuttaa marsun ilmiasuun, esimerkiksi ruokinta voi vaikuttaa marsun ruumiinmuotoon ja lämpötila himalayan-merkkien tummuuteen. Ympäristöllä voi olla vaikutus tiettyihin ominaisuuksiin, mutta joihinkin ominaisuuksiin vaikuttaa ainoastaan genotyyppi. Esim. korvien kokoon tai marsun turkkimuunnokseen vaikuttaa genotyyppi eikä ympäristötekijät. Ympäristötekijöillä voi olla osa esim. marsun turkin laatuun, jonka silkkisyyteen voi vaikuttaa omistajan käyttämä shampoo tai ruokinta. Ympäristötekijöiden vaikutusaste vaihtelee suuresti ominaisuudesta riippuen. Myös useampi geeni voi määritellä samaa ominaisuutta, esimerkiksi korvien muotoa, mutta myös yksi geeni voi vaikuttaa useampaan ominaisuuteen, kuten värin määräämä geeni voi vaikuttaa värin lisäksi karvan laatuun. Vaikka genetiikka on yleisesti ottaen yksiselitteistä, on myös mahdollista, että genetiikka ei välttämättä seuraa aina sääntöjä, mutta tämmöiset tapaukset ovat todella harvinaisia. Mutaatiot, geenien hiljeneminen, ympäristötekijät, tuntemattomat säätelygeenit ym. vaikuttavat marsun fenotyyppiin.
Soluissa on geenejä sisältävää DNA:ta, joka on pakkautunut kromosomeiksi. Näitä kromosomeja on vaihteleva määrä lajista riippuen. Marsulla on 32 kromosomiparia eli 64 kromosomia. Toisen parin puoliskon marsu perii aina isältä ja toisen emolta, joka tapahtuu hedelmöittyessä. Sukupuolen määrittää X ja Y kromosomit. Naaras on aina XX, jolloin se periyttää aina vain X:ää. Isä on taas XY jolloin, se periyttää X:n tai Y:n. Äidin X:n kanssa yhdistyessä isältä peritty sukupuolikromosomi määrää syntyvän yksilön sukupuolen. Myös kromosomeissa sijaitsevat lukuisat geenit periytyvät samalla logiikalla.
Alleeli = Eri kirjaimet edustavat alleeleiksi kutsuttuja tekijöitä. Marsu perii toisen alleelin isältään ja toisen äidiltään. Yhdestä geenistä voi olla yksi tai useampi versio eli alleeli.
Multippelialleeli: Geenistä tunnetaan useita muotoja (enemmän kuin kaksi) Esim. silmien väri lokuksessa mm. P,pg, p
Fenotyyppi = marsun ilmiasu, ulkomuoto
Genotyyppi = marsun perimätyyppi, samanlaiset marsut fenotyypiltään voivat poiketa genotyypiltään.
Dominoiva =Isolla kirjaimella oleva alleeli on dominoiva, eli peittää toisen ominaisuuden.
Resessiivinen = pienellä kirjaimella kirjoitettu ominaisuus on resessiivinen eli dominoivan ominaisuuden peittämä. Ilmaantuu marsun fenotyypissä ainoastaan homotsygoottina.
Homotsygootti = Alleelit ovat samoja. PP, pp (esim. joko kaksi dominoivaa tai kaksi resessiivistä alleelia)
Heterotsygootti = Alleelit erejä Pp (yksi dominoiva ja yksi resessiivinen alleeli, eli marsu kantaa tiettyä ominaisuutta, tässä musta silmäinen marsu kantaa punasilmäisyyttä.
Lokus: geenin sijaintipaikka kromosomissa. Jokaisella geenillä on oma sijaintipaikka.
Geenien merkitsemisestä on sovittu tiettyjä sääntöjä. Dominoivaa ominaisuutta merkitään isolla kirjaimella. Dominoiva ominaisuus tarkoittaa ominaisuutta joka tulee esiin niin heterotsygoottina kuin homotsygoottina. Eli toisin sanoen yksikin dominoiva alleeli peittää resessiivisen ominaisuuden alle. Resessiivistä ominaisuutta merkitään pienellä kirjaimella. Resessiivinen ominaisuus jää dominoivan ominaisuuden alle ja ei näy marsun fenotyypissä mikäli marsu on heterotsygootti. Puhutaan, että marsu kantaa tiettyä ominaisuutta, toisin sanoen marsu kantaa resessiivistä ominaisuutta. Joskus myös näkee merkintää P-, joka tarkoittaa sitä, että marsulla on edelleen kaksi alleelia, mutta koska resessiivinen alleeli ei tule näkyville fenotyypissä merkitään näkyville vain dominoiva ominaisuus. P- eläimen toinen alleeli voi olla ihan kumpi tahansa; joko dominoiva P (PP) tai resessiivinen Pp.
Monohybridiristeytys:
Monohybridiristeytyksissä tarkastellaan geenien periytymistä vain yhden geenin osalta. Muut periytyvät ominaisuudet jätetään huomioimatta. Seuraavissa kuvissa on seurattu silmien värin periytymistä. Kuvat 1 ja 2. P-polvi = vanhempien polvi. F1-polvi, ensimmäinen sukupolvi. F2-polvi toinen sukupolvi.
P-Polvi: Äiti: PP (musta silmäinen) isä: pp (punasilmäinen)
Sama kuin kuvissa, mutta esitetty taulukkona.
Laitamme ne taulukon yläreunaan eri sarakkeisiin
F1 polvi
| Äiti | ||
| P | P | |
F1
Isä: isällä on kaksi pp alleelia, jotka merkitään taulukon vasempaan reunaan.
| Äiti | ||
| isä | P | P |
| p | ||
| p |
Keskiosaan täytetään tulevien poikasten geenivaihtoehdot. Solun yläpuolelta poimitaan äidiltä tuleva geeni ja solun vasemmalta puolelta isältä tuleva geeni. Eli ensimmäiseen sarakkeeseen P äidiltä ja p isältä.
F1
| Äiti | ||
| isä | P | P |
| p | Pp | |
| p |
Täytetään loput taulukon solut samalla tavalla.
F1
| Äiti | ||
| isä | P | P |
| p | Pp | Pp |
| p | Pp | Pp |
Voimme laskea periytymistodennäköisyyden jokaiselle syntyneelle ominaisuudelle. Koska soluja on 4, jokaisen solun periytymistodennäköisyys on 25% (100/4=25) joka siis tarkottaa sitä että ¼ poikasesta saa tietyn ominaisuuden. Tässä tapauksessa jokainen poikanen on heterotsygootti Pp eli mustasilmäisiä ja kantavat punasilmäisyyttä. Mutta mustasilmäisyys dominoi ja näin ollen punasilmäisyys on peittyvä ominaisuus.
Toisessa esimerkissä meillä on kaksi edellisen poikueen jälkeläistä, jotka risteytämme keskenään. Kummatkin ovat mustasilmäisiä heterotsygootteja ja kantavat punasilmäisyyttä.
F2
| Äiti | ||
| isä | P | p |
| P | ||
| p |
Täytetään taulukko, kuten edellä
| Äiti | ||
| isä | P | p |
| P | 25% PP | 25% Pp |
| p | 25% Pp | 25% pp |
Poikaset ovat PP, Pp, Pp ja pp. Syntyvistä poikasista on fenotyypiltään 75% on mustasilmäisiä ja 25% punasilmäisiä. Tai toisin sanoen genotyypiltään. 25% on homotsygootteja mustasilmäisiä, 50% heterotsygootteja mustasilmäisiä, jotka kantavat punasilmäisyyttä ja 25% punasilmäisiä.
Dihybridiristeytykset:
Dihybridiristeytyksissä tutkitaan yhtä aikaa kahden ominaisuuden periytymistä. Otamme tällä kertaa vertailuun golden äidin (kantaa buffia) ja buff roan isän. Golden on dominoiva ominaisuus ja merkitään C, punasilmäisyys p ja buff resessiivinen ominaisuus goldenista, joka merkitään cd. Kolmas tutkittava ominaisuus on roan (Rn), joka on dominoiva. Kahta roania ei saa ikinä yhdistää, koska homotsygoottina tämä yhdistelmä aiheuttaa letaalisuutta!
Merkitsemme yläsarakkeeseen äidin geenit ja vasemmalle isän. Äiti on C golden ja kantaa buffia cd. Äiti ei ole roan joten roan-geenin suhteen se merkitään rn. Eli äiti: Ccd rn rn.
Isä on golden roan (kantaa buffia). Siltä voi periytyä joko C rn tai cd rn yhdistelmä buff= cdcd roan = Rnrn (heterotsygootti eli toinen geeni on ei roan=rn) isä: Ccd Rnrn. Merkitään isän kaikki mahdolliset geeniyhdistelmät vasempaan sarakkeeseen. Isältä voi näin ollen periytyä joko C Rn, C rn, cd Rn, cd rn. Samaan soluun merkitään kummankin ominaisuuden toinen mahdollinen periytyvä ominaisuus.
| C rn | cd rn | |
| cd Rn | Ccd Rnrn | Cdcd Rnrn |
| cd rn | Ccd rnrn | cdcd rnrn |
| C Rn | CC Rnrn | Ccd Rnrn |
| C rn | CC rnrn | Ccd rnrn |
| C rn | cd rn | |
| cd Rn | Ccd Rnrn = golden roan 12,5% | cdcd Rnrn = buff roan 12,5% |
| cd rn | Ccd rnrn = golden 12,5% | cdcd rnrn = buff 12,5% |
| C Rn | CC Rnrn = golden roan 12,5% | Ccd Rnrn = golden roan 12,5% |
| C rn | CC rnrn =golden 12,5% | Ccd rnrn = golden 12,5% |
Syntyvistä poikasista 37,5% on goldenia, 37,5% golden roania 12,5% buffia ja 12,5% buff roania
Seuraavaksi pieni tehtävä, Jos edellisten ominaisuuksien lisäksi olisi myös punasilmäisyysgeeni. Golden emä kantaa punasilmäisyyttä ja buff roan isä joka myös kantaa punasilmäisyyttä. Täytä taulukkoon:
Tutustumme aluksi yksivärisiin marsuihin ja niiden genetiikkaan. Marsuilla on kaksi päälinjaa punaisen ja mustan sarjan värit. Mustan sarjan värit ovat B-lokuksen erimuotoja. Punaisen sarjan värit ovat taas goldenin C-lokuksen erimuotoja.
Kirjainten selitykset:
A= aiheuttaa agoutin tippauksen
a= ei tippausta
B = musta
b =chocolate
C = golden,red
cd = vaalentaa goldenin buffiksi. (Vähentää punaisen pigmentin syntymistä)
ch = Estää punaisen pigmentin syntymistä homotsygoottina. chch geeni hajoittaa myös silmän pigmentin ja näin ollen chch marsuilla on punaiset silmät, vaikka ne olisivat geneettisesti silmävärilokus-P:n puolesta mustasilmäisiä.
cr= Estää punaisen pigmentin syntymistä homotsygoottina, mutta ei vaikuta silmienväriin.
E = mahdollistaa mustan värin turkissa. Estää punaisen, mutta A:n läsnäollessa punainen mahdollinen agoutin tikkauksessa.
ee = estää mustan värin turkissa, eli marsu voi olla geneettisesti agouti, mutta se ei ilmene fenotyypissä, koska ee estää mustan pigmentin.
P = mustat silmät
p = punaiset silmät, ja samalla vaalentaa black värin lilaciksi jos marsussa mustaa tai chocolate värin beigeksi.
.pg = rubiinit silmät, ja samalla vaalentaa black värin greyksi tai chocolate värin carobiksi.
Taulukko tähän toim huom! Voi myös yhdistää punaisen sarjan värien tärkeimmät geenit taulukkoon, jos saa järkevästi.
Esimerkki:
Black: aa B- C- E- P-, aa = ei agouti, B = musta, C = golden/red ei vaikuta fenotyyppiin, koska E = estää punaisen värin P mustat silmät ja mustaa turkissa.
Punaisen sarjanvärit ovat: Red, golden, buff, saffron, lemon, DEW, ja PEW. A-/aa B- C- ee P- esimerkki redistä. Geneettistä A- agoutisuutta ei voi havaita koska ee estää mustan pigmentin marsuissa. Yllättävän moni punaisen sarjan marsu onkin geneettisesti agouti. B-lokuksen geeni ei pääse esille, muuten kuin ihon pigmentissä. B aiheuttaa tummia silmänympäryksiä ja korvien pigmenttiä. Yhdistettäessa esimerkiksi black ja golden, syntyvillä poikasilla E dominoi yli e:n, jolloin, jos golden-värisellä marsulla on A-geeni, yhdistelmästä syntyy agoutia.
Punaisen sarjan väreillä punaisen sävyerot, punaisesta valkoiseen, johtuvat C-alleelin eri variaatioista. Red ja golden voivat olla geneettisiltä merkinnöiltä identtisiä. Osa goldeneista on suklaa pohjaisia (bb), mutta myös musta B- pohjaisia löytyy paljon. Red ja golden marsujen värien eroon vaikuttavat tuntemattomat säätelytekijät.
Punaisen sarjan värien tärkeimmät geenit:
Red ja golden = CC, Punasilmäinen golden = CC pp
Buff = cdcd, Saffron = punasilmäinen buff = cdcd pp
Cream cdch (buffin ja pewin geenit, ilmiasu niiden välimuoto). Mahdollisia myös cdcr joilla buffin ja dewin geenit. Lemon = punasilmäinen cream, cdch pp tai cdcr pp.
PEW = chch vaalentaa turkin valkoiseksi ja myös silmät punaiseksi. PEW voikin olla geneettisesti mustasilmäinen vaikka sillä on punaiset silmät.
DEW = crcr, vaalentaa turkin valkoiseksi, mutta sillä on ch:ta heikompi vaikutus, minkä takia silmät ovat tummat tai rubiinit. *chcr marsuilla on molempien PEWin ja DEWin geenit, ilmiasultaan nämä on DEWejä, mutta niillä saisi olla tummemmat silmät.
Geenit taulukossa, jossa esitetty hieman erimuodossa kuin yllä. Kaikki alleelit esitettyinä. – kirjaimen perässä tarkoittaa, sitä että se voi olla joko iso tai pieni. Mutta dominoiva ominaisuus peittää sen. Eli esim A- voi olla joko AA tai Aa.
| Yleisin/halutuin | mahdollisia | ||
| black | aa B- C- E- P- | Mustalla on kaikki muut ominaisuudet dominoivia paitsi agouti, joka on mustan yli dominoiva. | |
| chocolate | aa bb C- E- P- | ||
| lilac | aa B- C- E- pp | ||
| beige | aa bb C- E- pp | ||
| grey | aa B- C- E- pgpg | ||
| carob | aa bb C- E- pgpg | ||
| aa bb C- E- pgp | |||
| red | A-/aa B- C- ee P- | ||
| d.e.golden | A-/aa bb C- ee P- | A-/aa B- C- ee P- | |
| p.e.golden | A-/aa bb C- ee pp | A-/aa B- C- ee pp | |
| buff | A-/aa bb cdcd ee P- | A-/aa B- cdcd ee P- | Iso B Tummentaa pigmenttejä, ei toivottu ominaisuus |
| saffron | A-/aa bb cdcd ee pp | A-/aa B- cdcd ee pp | |
| cream | A-/aa bb cdch ee P- | A-/aa bb/B- cdcr ee P- | Iso B Tummentaa pigmenttejä, cr cream kantaa dewiä ja ch pewiä. |
| lemon | A-/aa bb cdch ee pp | A-/aa bb/B- cdcr ee pp | |
| p.e.white | A-/aa bb chch ee P-/pp | A-/aa bb crcr/crch ee pp | |
| d.e.white | A-/aa bb crcr ee P- | A-/aa bb crch ee P- | crch huonontaa silmien väriä, crcr haluttu ominaisuus |
Alle voi esittää kysymyksiä.