|
|
MUTATIES UITBANNEN |
DE ONMOGELIJKE DROOM!
© Door John Armstrong, Frank van Tatenhove.
Ofschoon het niet praktisch is om alle verwijderbare mutaties te elimineren,
Het aantal lijders zal significant dalen door een combinatie van slimme fokprogramma's en het ontwikkelen van DNA testen.
WAT IS DE REDEN VAN MUTATIES?
Mutaties zijn veranderingen in het DNA, van een organisme, die mogelijk het correct functioneren van de genen aantasten.
Zij ontstaan als gevolg van replicatie fouten, misparingen van homozygote chromosomen of door onvoorspelbare blootstelling aan natuurlijke straling,(kosmisch van aard).
Mutaties kunnen overal optreden in het DNA en in elke cel. Ze zijn alleen overerfelijk als ze voorkomen in de geslachtscellen ( eicel en zaadcel), maar mutaties in het DNA van de overige cellen(somatische) kan leiden tot kanker.
Maar toch de DNA replicatie enzymen zijn zeer nauwkeurig, en er zijn ook nog de toegevoegde systemen voor het opsporen en corrigeren van de schade, geen systeem is perfect. Het is onvoormijdelijk dat er een bepaald niveau van mutatie aanwezig dient te zijn. Echter, is de mutatie graad gestegen, door straling, door ultraviolet licht en door blootstelling aan schadelijke chemicalien. We kunnen hiervoor maatregelen nemen om deze risico's tot een minimum te beperken.
De mutatiegraad bij honden kan niet precies gemeten worden, maar indirect bewijs en waarnemingen bij andere diersoorten, genetisch deskundigen nemen aan dat een normaal aantal mutaties ligt in de orde van grote van1-100.000 of meer. Dit betekend voor een producerend zoogdier, dat een nieuwe mutatie, in een speciefiek gen, niet vaker tot uiting zal komen dan eens in elk der 100.000 gameten.
Het lijkt niet hoogst waarschijnlijk, maar bedenk wel dat zoogdieren 80-100.000 genen bij zich dragen.
Dit suggererend dat elk nieuw individu een goede kans maakt een nieuwe mutatie met zich mee te dragen, in sommige genen.
WAT GEBEURT ER MET NIEUWE MUTATIES?
Het is hoogst onwaarschijnlijk dat gelijkwaardige mutaties gelijktijdig ontstaan in dezelfde genen bij beide ouderdieren, (kans <1 op 1 miljard) aldus elke nakomeling zal ongelijksoortig zijn. ( met uitzondering van de geslacht chromosomen X en Y die zijn niet gelijksoortig).
Dominante mutaties komen tot uiting en allen die schadelijk zijn worden geëlimineerd van de populatie. Als de mutatie gunstig is, en in het voordeel van de fokker, of natuur, de mutatie zal overleven en de frequentie graad zal toenemen.
Als de mutatie neutraal is, laten we zeggen, noch goed of slecht ( allen anders) zal deze overleven door de genetische drift.
Nieuwe recessieve mutaties blijven verborgen voor selecties tot dat zij een frequentie graad krijgen, waar sommige homozygotische individuen tot uiting komen. Alhoewel dit voorkomt niet "drift achteruit gang" welke niet onafhankelijk is van Fenotype.
" Drift" is het gevolg van willekeurige natuurlijke en genetische gebeurtenissen.
Vele recessieve mutaties overleven voor een aantal generaties op een laag niveau vooraleer zij verloren gaan. Zelden bereiken zij een significant niveau in een populatie (>1 op 1000)
Berekeningen van genetische variaties gebaseerd op gemiddeld heterozygotisme laten zien dat de genen effectief monomorph zijn. Bij 50 tot 100 individuen zal in het algemeen geen openbaring zichtbaar zijn. Als blijkt dat twee individuen dezelfde mutatie bij zich dragen kunnen zij onafhankelijk van elkaar bestaan.
Echter, als ze voorkomen in dezelfde afstamming, is de kans voor aangetast nageslacht voort te brengen niet meer dan 1 op 1 miljoen.
De berekeningen zijn gebaseerd op een gelijk gebruik in paring verdeeld over heel de populatie. En we weten allemaal hoe vaak dit voorkomt.
Als een bepaalde populaire reu zich 10 keer voortbrengt in zijn zonen en dochters, welke schadelijke allelen bij zich draagt, hij zal dan een essentiële bijdrage leveren in de volgende generaties.
Een nieuwe mutatie zal zich profileren als uniek tot gematigde frequentie voorkomend.
Zolang wij zelf de keuze van paringen maken binnen een populatie, nemen we het risico nieuwe problemen te introduceren.
GENETISCHE LADING EN HET OORSPRONKELIJK EFFECT.
De menselijke populatie draagt op z'n minst 2500 schadelijk mutante genen ( of, beter gezegd, allelen en genen) bij zich, deze veroorzaken significante problemen.
Voor het overgrote deel zijn zij gelijk verdeeld in de menselijk populatie.
Voor de gehele " Canis Familliaris" (hond) populatie, is de situatie ongeveer dezelfde.
Elk individu is voor zien van een genetische lading en heeft ingesloten 3 tot 4 letale equivalenten die als zij homozygoot zouden zijn, voor de drager dodelijk zijn. Zolang zij recessief zijn , zijn ze onschadelijk.
Maar, stel je voor wat er zou gebeuren als we met deze honden een subpopulatie zouden vormen met 10 honden.
Ofschoon deze individuen niet direct al de schadelijke allelen bij zich dragen, enkele zullen ze wel dragen en doorgeven. ( berekeningen tonen aan dat het aantal dragers ( 0.1% of kleiner)
Tot 5% in ons voorbeeld ( waardes 1/2n , n is aantal doorgevers)) zal bedragen.
Omdat willekeurige paringen een grotere impact hebben op een kleine populatie, de populatie moet vlugger groeien, naar op z'n minst een paar honderd individuen, op deze manier het verlies van waardevolle genen te voorkomen.
Gedurende de periode dienen we zorgvuldig te selecteren, Hoewel het waar is dat " fixing type" zoals rashonden fikkers dit noemen, een van de primaire elementen in de fokkerij is, te rigoureuze selectie in de opbouw fase, het verlies van waardevolle genen tot gevolg zal hebben. Dalmatiërs b.v. hebben allen een tekort aan een bepaald element in het enzym dat het urinezuur metabolisme regelt. Het mutante gen is gerelateerd aan dat wat de "spots" geeft wat destijds zonder aandacht is gefixeerd door de eerste fokkers.(Nash 1990)
MUTATIES HERKENNEN
Ofschoon , een allele frequentie van 5% aangetaste individuen zullen ca 0,25% lijders geven in een populatie. Dit niveau is een mooie basis om te stoppen met uitbannen. Alhoewel, wordt een mutatie in dit percentage wel herkend als zodanig?
Als we spreken over een ras met een gemiddelde nest grote van 4 pups, dan moeten we kijken naar 1 nest op de 100 nesten! Met daarin 1 aangetaste pup.
Als er dan ook geen andere meldingen zijn zal de fokker dit omschrijven als
" dat kan eens gebeuren". Naar gelang een groter nest gemiddelde zal per 100 nesten, 2-3-etc
aangetaste pups voorkomen.
Maar dan nog zal er door gebrek aan informatie uitwisseling onder fokkers geen duidelijk beeld gevormd kunnen worden. Een belangrijk item is dat door gebrek aan kennis van genetica, het herkennen van een genetisch probleem niet als zodanig herkend zal worden.
SELECTIE
Selectie is alleen effectief als we te maken hebben met een gemakkelijk te herkennen Fenotype. Alhoewel ongewenste mutaties zijn niet altijd even inschikkelijk er is een scala aan stille mutanten die geen noemenswaardig effect hebben op de eiwitten waarvoor ze zijn gecodeerd, tot mutanten die de oorzaak zijn van het falen van de eiwit productie waarvoor ze zijn gecodeerd. Het kan zelf zo zijn dat er lichte verbetering optreed.
Deze en de stille mutanten zijn geen bedreiging maar die mutanten die normaal functioneren aantasten en het niet helemaal in de weg zijn een substantieel probleem.
Een voorbeeld: de Van Willebrands ziekte bij de Dobermans de mutatie elimineert 85-90% van de actieve stollingsfactor ( in het bloed) , maar er blijft10-15% over om te overleven, bij hevige bloedingen.
Zolang er geen bloedingen optreden wordt de mutatie niet herkend, en zal er mee gefokt worden, onderzoek heeft aangetoond dat 50% dit mutante allel draagt in de gehele populatie.
( Brewer1999)
Bovenstaande is geen uitzondering, een tot drie mutaties die de dood kunnen veroorzaken bij een hond, en andere die het hele spectrum bedekken van de actieve 0-100%.
Er is slechts een handjevol zichtbare, en we hebben ook te maken met andere factoren die het normaal functioneren belemmeren, deze andere factoren zijn gemaskeerd en niet als zodanig te herkennen. Als we een gen dat enkel 10-15% functioneel is kunnen wissen, hoe gaan we dan om met die genen die (80-90% )we nodig hebben om te kunnen functioneren,(er zijn uitzonderingen) , maar er is een verlies aan variatie in de genenpool via selectie.
Het resultaat van ruime keuzes en daardoor "nauw in lijn" gaan fokken maakt dat alle individuen, nauw verwant zijn, ongeacht welk programma gevolgd wordt.
De resultante voor elk ras hangt af van geluk en ras geschiedenis. Wat is de effectieve populatie grote? Hoeveel basis honden zijn er destijds gebruikt in het ras ? Wat is de tijdspanne alvorens een gesloten stamboek is geïntroduceerd in het ras? Hoe intensief was de selectie die destijds gebruikt is om tot een bepaald "type" te komen? Zijn er echte knelpunten geweest? Hoe sterk is de invloed van bepaalde reuen geweest?
WAT KUNNEN WE DOEN?
1.We hebben controle over de meeste opvallende genetische aandoeningen door medewerking te verlenen aan onderzoek om de schuldige genen in kaart te brengen, en het ontwikkelen van DNA testen voor de verantwoordelijke mutante allelen.
Testparingen dienen uitgevoerd te worden om er zeker van te zijn dat dragers enkel aan vrije honden gepaard gaan worden, anders dan dat alle dragers uitgesloten gaan worden van een populatie, wat tot gevolg heeft dat deze populatie zal verarmen.(genetisch)
2. We moeten onze fokkers vertellen dat mutaties altijd bij ons zullen zijn, en zijn niet een indicatie van falen of slecht fokbeleid, een open discussie en het uitwisselen van informatie zal de grootste beloning zijn voor een ras.
We kunnen hen de weg tonen om tot goede resultaten te komen, zonder dat beslissingen worden genomen die uiteindelijk schade aan een ras toebrengen.
3. We hebben de taak , rasclubs bij te scholen en hen er op te wijzen dat maximale variatie in een ras , van het grootste belang is. Dr. Malcolm Willes heeft op de laatste conferentie van de American Kennel Club en Canine Health Foundation, vertelt dat in een aantal rassen het gemiddeld aantal pups per nest en de gemiddelde leeftijd van deze rassen al een aanwijzing is voor de hoofdzakelijke genetische problemen.
Te weinig fokkers weten hoe een goede bestaande populatie met voldoende genetische variatie in stand te houden of hoe de gemiddelde inteelt graad te reduceren.
Notie:
1. gebaseerd op een studie van 3-5 generaties, Australische herders, Clumber Spaniëls, Standaard poedels en Alaska Malamutes
Ó John Armstrong, Universiteit van Ottawa , oktober 1999 & F.L. van Tatenhove .