Koniec 20. a začiatok 21. storočia sa niesol v duchu veľkého objavu, ktorý
položil základy pre získanie úplne nových poznatkov v oblasti genetiky,
dedičnosti, diagnostiky a manažovania geneticky prenosných ochorení ľudí a
zvierat. Týmto objavom bolo, v roku 2000, odhalenie sekvencie ľudského genómu
ako výsledku najväčšieho medzinárodného vedeckého projektu v histórii ľudstva,
trvajúceho viac ako 13 rokov. Najfascinujúcejším zistením bolo, že až 99% genómu
všetkých ľudí je rovnakých a iba 1% je rozdielne. Tých 99% genómu kóduje to, že
sme ľudia, že máme dve ruky, dve nohy, svaly, cievy, nervy, kožu, chĺpky,
nechty, atď. Tieto základné gény sú spravidla u všetkých rovnaké. Ako je možné,
že sme každý iný? Práve v tom jednopercentnom zvyšku sú skryté všetky rozdielne
fyzické charakteristiky ako farba očí, výška, farba pleti, vlasov, .... či
náchylnosť na rôzne ochorenia. Ten 1%-ný zvyšok genómu tvoria prevažne regulačné
gény, ktoré regulujú čo?, kedy?, kde?, koľko? a čoho? z tých 99% sa má vytvoriť
a s čím? sa to má spojiť, zmiešať....
Neskôr, v roku 2004 bola „prečítaná“ DNA psa. Je veľká 2.4 gigabáz (báza -
stavebná jednotka DNA) – to znamená 2.4 miliardy základných stavebných jednotiek
a obsahuje okolo 20 439 génov. Dnes je na svete vyše 400 psích rás. Výrazne sa
od seba líšia fyziognómiou, hoci je to stále to isté zviera. Podobne, ako je to
v ľudskom genóme, aj u psa 99% genómu zodpovedá za to, že pes je pes a 1%
zodpovedá za to, k akému plemenu patrí, ako vyzerá, akú má farbu očí, srsti, akú
má výšku i akými ochoreniami a nedostatkami trpí. To 1% kóduje vyše 2,5 milióna
polymorfizmov – variácií.
Zistilo sa, že pes je geneticky veľmi blízky človeku. Takmer čtvrtina základných
stavebných jednotiek DNA psa je identická s ľudskou DNA, a takmer ¾ psieho
genómu (okolo 14 200 génov) sú ekvivalentné (rovnaké) s ľudskými génmi. Nie je
na tom nič zvláštne, veď napr. svaly, cievy, nervy atď. sa skladajú z tých
istých bielkovín a buniek. Preto nie je ani prekvapujúce, že človek a pes majú
spoločných skoro 360 geneticky podmienených ochorení. U človeka bolo doteraz
identifikovaných okolo 5000 genetických porúch (geneticky podmienených
ochorení), u psov vyše 1000 a stále vedci objavujú nové.
Dedičné (geneticky podmienené) ochorenia/znaky sa na základe typu dedičnosti
delia do dvoch skupín – monogénne a polygénne dedičné. Monogénne (mono – jeden)
dedičné sú také, pri ktorých je za ochorenie (napr. degeneratívna myelopatia,
dermoid sinus) alebo znak/vlastnosť jedinca (napr. ridge) zodpovedný jeden gén.
Pri polygénnej (poly – viac) dedičnosti sa na vzniku ochorenia (napr. DBK, DLK)
alebo prejavení znaku/vlastnosti (napr. farba očí, výška) podieľajú viaceré gény
súčasne.
Pri dedičnosti spôsobenej jedným génom, skoro bez výhrady, platia tradičné
Mendelove pravidlá dedičnosti (viď článok Genetika a ridge na www.rr.sk). Tie sa
však nedajú presne aplikovať na dedičnosť znakov spôsobenú viacerými génmi.
Znaky/vlastnosti/ochorenia, ktoré sú spôsobené viacerými génmi, tzv. polygénmi,
vytvárajú oveľa viac kombinácií a výsledných možností ako
znaky/vlastnosti/ochorenia, ktoré spôsobuje jeden gén. Genetická analýza
polygénnej dedičnosti je komplikovaná aj tým, že jednotlivé gény, ktoré
vytvárajú jeden znak sa od seba navzájom odlišujú vo svojej aktivite a preto
môžu celkový účinok ostatných partnerských génov zvyšovať, znižovať alebo
neutralizovať.
Zaujímavé je, že také veľké množstvo variácií a možností, ako je rôzna veľkosť
tela, dĺžka a typ srsti, farba srsti, tvar a dĺžka nosa, postavenie uší a mnoho
ďalších znakov, ktorými sa psy navzájom odlišujú, sú závislé od miery činnosti
alebo nečinnosti asi „len“ 50 génov! Sú to väčšinou gény pre rôzne transkripčné
faktory, rastové faktory a receptory, ktoré nekódujú žiaden znak, ale majú
regulačnú funkciu.
Netreba zabúdať na to, že pri polygénnej dedičnosti je nevyhnutné brať do úvahy
vplyvy prostredia (strava, životné prostredie, veterinárna starostlivosť, atď.),
pretože práve regulačné gény sú najrýchlejšie mutujúcimi (meniacimi sa) génmi v
genóme. Práve zmeny v týchto génoch sú zodpovedné za evolúciu.
Príklady polygénnej dedičnosti
Farba srsti
Farbu srsti určuje spolupôsobenie až 7 – 12 génov. Niektoré z týchto génov majú
dve alely, čiže sú buď dominantné alebo recesívne. A niektoré gény sú zase
viacalelové, tvoria tzv. alelické série, so vzájomnou dominanciou a recesivitou
medzi sebou. Sfarbenie srsti je výsledkom vzájomných interakcií medzi všetkými
týmito génmi. Teoreticky, pri účasti 12 génov na tvorbe jedného znaku môže
vzniknúť až 531 441 genotypových variácií (312)!
Základom sfarbenia srsti je tmavé farbivo (pigment) – tzv. melanín. Od jeho
prítomnosti závisí sfarbenie kože, srsti, očí, .... To znamená, že gén kódujúci
samotný melanín je základom pre viacero znakov. To, ako sa melanín uplatní pri
sfarbení kože, srsti alebo očí kódujú ďalšie gény.
Napríklad, pri sfarbení srsti sú to gény kódujúce:
- druh pigmentu (čierny, hnedý),
- tvar granúl pigmentu (polodlhé, oválne, guľaté, tyčinkovité, sférické,
nepravidelné),
- počet granúl v bunkách meduly (vonkajšia časť chlpu),
- počet granúl v kortexe (vnútorná časť chlpu),
- rozvrstvenie granúl po dĺžke chlpu,
- uloženie granúl vo vnútornej či vonkajšej časti meduly.
Navyše, pigment nevzniká u všetkých psov v rovnakú dobu, počas
vnútromaternicového či postnatálneho vývoja. U niektorých plemien psov začína
syntéza pigmentu skôr, u iných neskôr. Rovnako aj množstvo produkovaného
pigmentu sa mení v závislosti na veku, ročnom období, strave, atď. Niektoré
plemená sú známe zasa tým, že sa narodia sfarbené tak, ako zostanú po celý
život, niektoré počas života sfarbenie menia. Tieto rozdiely sú spôsobené
„zapínaním“ a „vypínaním“ iných génov v rôznom čase.
Je to poriadne komplikovaný systém. Dnes už však máme k dispozícii komerčnú
diagnostiku genotypu farby srsti.
Zuby – hypodontia, oligodontia, anodontia
hypodontia – chýbanie ojedinelých zubov (menej ako 6);
oligodontia – chýbanie 6 a viac trvalých zubov s výnimkou M3;
anodontia – chýbanie všetkých zubov.
Už v sedemdesiatych rokoch minulého storočia vedci predpokladali, že za anomálie
vo vývoji a počte zubov zodpovedá viacero génov. Od roku 1990 doteraz, boli
identifikované iba niektoré gény zodpovedné za vývoj zubov u človeka (5
regulačných génov) a myši (7). Najdôležitejšiu úlohu pri vzniku anomálií zubov
majú poruchy v regulačných génoch, ktoré regulujú gény kódujúce základ zubov -
dentín a sklovinu.
U psov boli zatiaľ popísané len dva gény, LPA2 a LPA4 (Lower Premolar Agenesis).
LPA2 zodpovedá za chýbanie P2, často kombinované s neprítomnosťou susedných P1,
P3 a P4. LPA4 zodpovedá za chýbanie P4 samotného.
Žiaľ, zatiaľ nie je k dispozícii diagnostika a nedá sa presne vypočítať
predpoklad výskytu chýbajúceho zubu/bov, ak napr. použijeme vo vrhu psa/fenu s
chýbajúcim zubom. Keďže nevieme presne koľko génov sa na chýbaní zubov podieľa,
nevieme ani presne povedať koľko generácií dozadu by sme mali preveriť. So 100%
istotou však vieme povedať, že 4 generácie nestačia! Preto, nikde nie je záruka,
že ak si naplánujeme spojenie dvoch plnochrupých jedincov zákonite musia mať
plnochrupé potomstvo.
Pre názornosť je tu jeden reálny príklad zo zahraničia (podľa Dr. Carmen L.
Battaglia: PEDIGREE ANALYSIS,
http://breedingbetterdogs.com):
Otcovi a matke, ktorí boli plnochrupí sa narodilo 6 šteniat (3 fenky/3 psy), z
ktorých až 5! chýbali premoláre. Matka aj otec pochádzali z úplne plnochrupých
vrhov (-1. generácia).
To, že má pes/fena všetkých 42 zubov ešte neznamená, že vo svojej genetickej
výbave nenesie „recesívne gény neplnochruposti“. (Pozn.: „recesívne gény
neplnochruposti“ – nie je vedecky správny termín. Používam ho len pre
zjednodušenie a lepšie pochopenie. Ako už bolo povedané vyššie, za to, že psovi
nevyrastie 1 alebo viac zubov zodpovedajú poruchy (mutácie) v regulačných
génoch, ktoré sa volajú inak, a nie génoch kódujúcich samotný zub.)
Vráťme sa k príkladu:
Línia matky: najbližší neplnochrupý jedinec bol matkin otec (-2. generácia,
línia matky - vľavo). Napriek tomu, všetci matkini súrodenci, vrátane matky,
plnochrupí boli. Zo strany otca však určite niektorí zdedili poruchu v niektorom
z regulačných génov. Ktorí to sú? Keďže sa jedná o polygénnu dedičnosť, nedá sa
presne vypočítať, koľko percent potomstva je nositeľom „recesívnych génov
neplnochruposti“ a už vôbec nie určiť, ktorí to sú.
Línia otca: Otec vrhu (krycí pes) bol plnochrupý. Tak isto všetci jeho súrodenci
(-1. generácia). Jasné je, že otec vrhu bol nositeľom „recesívnych/eho génov/u
neplnochruposti“. Nemôžeme s istotou vystopovať odkiaľ si tieto gény doniesol,
pretože rodičia a všetci súrodenci rodičov (-2. generácia) boli tiež plnochrupí.
Najbližší neplnochrupý jedinec bola fenka v mínus tretej generácii (vpravo) a
pes v -4. generácii (vľavo). Všetko potomstvo, ktoré dáva neplnochrupý jedinec
je potenciálnym nosičom „génov neplnochruposti“.
V tomto diagrame, ak nerátam narodený vrh, je 40 psov, z nich 3 neplnochrupí. Až
37 psov so všetkými zubami! Až 37 psov, ktorí sú potenciálni nositelia
„recesívnych/eho génov/u neplnochruposti“. Keby sa nenarodil tento „neplnochrupý“
vrh, vedeli by sme o tom? Tu je na mieste otázka: „Sú plnochrupí jedinci aj
„geneticky“ plnochrupí?“ Kto z nás vie s istotou povedať, že v rodokmeni jeho
psa/fenky nebol neplnochrupý jedinec (nestačia 4 generácie dozadu!)? Kto z nás
vie s istotou povedať, že jeho pes/fenka nie je nositeľom „recesívnych/eho
génov/u neplnochruposti“?
Tu je na mieste pokora a osveta. V každej generácii musíme počítať (my, aj
majitelia našich šteniat a majitelia ich šteniat atď.) s tým, že sa môžu
vyskytnúť akékoľvek anomálie, či už chýbajúce zuby, viac čiernej, vyšší vzrast a
iné, ktoré ale neohrozujú zdravie, ani konkrétneho psa, ani plemena ako celku.
Ako sa s tým vysporiadať? Je veľa prístupov – od radikálnych až po úplne
benevolentné. Ak vyradíme všetkých, nie „dokonalých“ psov z chovu, aký genofond
potom zostane?
V začiatkoch chovu RR, keď sa dôraz kládol na upevnenie exteriéru a povahy, sa
určite ku kompromisu použiť napríklad neplnochrupého jedinca v chove
pristupovalo. S istotou vieme, že sa používali psy, ktorých sfarbenie by bolo
dnes považované za neštandard! Cieľom bolo a je šľachtiť, zachovať a ďalej
rozvíjať „vyváženého, silného, svalnatého a aktívneho psa, súmerných línií,
ktorý pri zodpovedajúcej rýchlosti je schopný veľkej vytrvalosti. Podstatná je
čulosť, elegancia a dobrá telesná stavba, bez tendencie k masívnosti“. Zachovaný
musí byť: „jedinečný „ridge“ – hrebeň na chrbte, vytvára ho srsť, ktorá rastie v
protismere ostatnej srsti na tele. Ridge má byť poznávacím znakom tohto
plemena“. Dôležité je zachovať povahu RR: „vznešený, inteligentný, rezervovaný
voči neznámym, ale bez známok agresivity alebo plachosti“.
Ideálom chovu čistokrvných psov by mali byť jedinci predovšetkým zdraví. Ak to
tak nebude, potom je otázne, či má čistokrvný „papierový“ chov nejaký väčší
zmysel oproti čistokrvnému „bezpapierovému“ chovu (ak zabudneme na výstavy a na
to, že papierový pes sa predá za vyššiu sumu). Chovať len na zdravých jedincoch,
k tomu nás zaväzuje klub, ale aj FCI. Treba zodpovedne kategorizovať a rozlišovať, čo sú zdravotné problémy a čo „nedostatky“, resp. odchýlky od ideálu.
Tento článok je stručným úvodom do zložitej problematiky polygénnej dedičnosti a
ukážka toho, že anomálie, ako neplnochrupé psy a neštandardné farby, v chove
boli, sú a budú a netreba z nich robiť strašiakov, lebo nikto nie je prorokom.
Viac energie treba venovať do štúdie rodokmeňov, katalogizovania chovov a
apelovať na zodpovednosť chovateľov a pravdivé zverejňovanie informácií. V duchu
chovateľského poriadku SKCHR je nevyhnutné dôrazne trvať a dbať na zdravie
plemena a je len na rozhodnutí a zodpovednosti chovateľa, aké priority si, čo sa
týka tolerancie nedostatkov, vo svojom chove zvolí.
RNDr. Ingeborg Režuchová, PhD.
Člen chovateľskej rady SKCHR
Literatúra:
Elaine A. Ostrander and Robert K. Wayne. The canine genome. Genome
Res. 2005 15: 1706-1716. doi:10.1101/gr.3736605.
Pani SC. The genetic basis of tooth agenesis: basic concepts and genes involved.
J Indian Soc Pedod Prev Dent. 2011 Apr-Jun;29(2):84-9. doi:
10.4103/0970-4388.84677.
S. M. Schmutz and T. G. Berryere. Genes affecting coat colour and pattern in
domestic dogs: a review. Animal Genetics 2007, 38, 539–549.
doi:10.1111/j.1365-2052.2007.01664.x.
Kapadia H, Mues G, D'Souza R. Genes affecting tooth morphogenesis. Orthod
Craniofac Res. 2007 Nov;10(4):237-44.
Aksenovich TI, Kulikova AV, Kniazev SP, Zorkal'tseva IV, Borodin PM.
Polymorphism of dental formula and segregation of its variants in a pedigree of
kerry blue terrier dogs. Genetika. 2006 Mar;42(3):414-20.
