Hellmuth Wachtel

Tyska schäferhunden – igår – idag – imorgon

1) Härstamningsforskning
2) Identifikation
3) Släktskapsutredning
4) Rasidentifikation, blandnings-“sammansättning“
5) Tests för genetiska sjukdomar
6) Bestämning av färggenerna
7) Fastställande av heterocygoti
8) Utforskning av generna för egenskaperna
9) Skapande av kloner

Om l) är löst, hunden härstammar från vargen

Om 2) DNA profiler förhindrar förväxlingar

Om 3) Skapande av clusters, släktskapsutredning för canider'

Om 4) entydiga identifikationer möjliga, viktiga för renavlande och inom forensiken

Om 5) redan fmns flera beprövade gen- och markörtester tillgängliga

Om 6) Hundarnas färg gener och valparnas förmodade färg kan bestämmas

Om 7) ytterligare bestämningsmetoder utöver beräkning av inavelskoefficienten

Om 8) ännu i sin linda

Om 9) i Korea har redan hundkloner framställts.

Molekulärgenetiken ger hopp om många oväntade upptäckter och möjligheter!

Populationsgenetikens bakgrund

Sexualitetens roll:

Den "krävande" insatsen av två föräldrardjur ger löpande erforderliga nya genkombinationer i kampen motsjukdomsalstrare och andra parasiter!

Uppkomsten av stammarna för ca en miljard år sedan som skydd för flercelliga organismer medförde inomevolutionen en "kapprustning" mellan mikrober och högre flercelliga organismer och skapade möjligheten för
de senares överlevnad och evolution!

Populationsgenetikens fäder:
Wright, Haldane, Fisher (1920 – 30) har redan på den tiden utarbetad alla principer!

Inavelskoefficienten

är ett mått för ett djurs förmodade heterocygoti på grund av förekomsten av föräldrardjur som förekommer både på faderns som på moderns sida. Formeln är:

Ik = summa(1/2)n1 + ne + 1
Nackdel: om 2 inavlade men inte släckta djur paras, blir IK 0, föräldrarnas inavel tas inte med i beräkningen

Hardy-Weinberg-formeln

Dock W. Weinberg och G.H. Hardy upptäckte redan 1910 oberoende av varandra sin berömda formel, beräknad för en "ideal population“: ingen inavel, migration eller selektion, inga överlappande generationer, slumpmässiga parningar, populationsstorleken förblir lika, inga mutationer

Generna aa ab bb på en genplats förekommer då i förhållandet
p2 + 2pq + q2

Förändring genom inavel: (p2+pqf) +(2pq-2pqf) +(q2+pqf) = (ökar hypocygotin)

Selektion mot recessiva gener:

Om en defektsfalls förekomst minskas med hälften, minskas defektens förekomst med en fjärdedel

Härledningar ur Hardy-Weinberg-formeln

Frekvens av heterocygota defektbärare i totalpopulationen = 2q(1-q)

Frekvens av heterocygota defektbärare i den normala populationen = 2q/(1+q)

Heterocygotfrekvens 2pq; t.ex. för gen x q2=0,0002, 2pq= 0,0278!! (fast 3%!)

Skador genom förlust av genetisk mångfald

1) Minskad antal gendefektformer med ökad förekomst av gendefekta djur

1) Förluster på viktiga alleler, särskild på MHC

1) Bortfall av positiv inverkan på heterocygota genplatser

1) Utbredning av svagt skadliga (subletala och subvitala) alleler

Resultat:

Mer ärftliga sjukdomar och inavelsdepression.

Inaveln reducerar motståndskraften mot skadlig miljöpåverkan. Inavelsdepressionens verkan kan jämföras med symptomen på en kronisk sjukdom eller stress som t.ex. åldrandet som uppträder med varierande intensitet. Dock har möjligheten att fixera värdefulla egenskaper tillåtit på dessa riktad avel av raser, stammar och individer

MHC´n (väsentlig vävnadskompatibilitets-genkomplex)

Mellan de flercelliga organismer (djur och växter) på den ena sidan och sjukdomsalstrarna och parasiterna på den andra sidan pågår en permanent "Kapprustning", organismen skall kunna identifiera och oskadliggöra tusentals främmande äggvitesubstanser för att förbli frisk och för att överleva.

Det är MHC´ns uppgift: den är genetiskt otrolig variabel. Enskilda individer kan inte vara skyddade mot alla sjukdomsalstrare, men en tillräcklig stor genetisk variabel population innehåller alltid en tillräcklig identifikationsförmåga ("Identitets-Codea“ på varje cell!) för praktikskt taget alla tänkbara farliga sjukdomsalstrare och parasiter! Det skyddet reduceras genom inavel, "koden" kan lättare knäckas av parasiter!

Sjukdomsalstrare och parasiter men även inavelsdepressionen påverkar MHC´n selektiv

Selektion och MHC

MHC´n ger själv-ickesjälvidentifikation. identifikation av immunreducerade fetus; indirekt genom släktskapsoch MHC-identifikation för organismer; ger vilda djur möjligheten att undvika inavel. Allt detta ger resp. bevarar diversiteten (men är reducerad i husdjuren!)

Vargar undviker inavel, men den förekommer vid "sexuell undantagstillstånd" (i decimerade populationer) och rubbad hierarki i flocken.

Slumpen (krona eller klave) - är rashundens största fiende -naturen satsar på kraften i det stora antalet i små eller starkt inavlade populationer kan viktiga alleler lätt försvinna för alltid!

Avdrift = passiv inavel.

Avdrift påverkar förändringar i förekomsten och förluster av alleler genom slumpens verkan

Inom populationer ändrar alleler löpande sin förekomst, sällsynta kan fixeras genom slumpen (ingen annan allel på samma genplats), eller försvinna.

Båda kan stark accelereras genom riktad selektion.

Varje allel koderar upptill tre proteiner, ju fler olika proteiner desto bättre anpassningsförmåga

Liten population ~ <1000 förlorar alleler även med maximal bredavel

Varje selektion, även eleminering av gendefekter innebär allelförluster, med prestationsselektion ökar förekomsten
av särskild nyttiga alleler:

Heterocygoti = andelen genplatser (loci) med två olika gener (alleler) mäts matematiskt genom inavelskoefficienten (sannolikhetsvärde), och bestäms molekulärgenetiskt genom mikrosatelliter

Selektion för heterocygoti, t.ex. bruks- och uthållighetsprov hjälper delvis att bevara heterocygotin,men avdriftförluster förekommer ändå. Även varje selektion även eleminering av defekta gener medför vissa allel förluster men dessa måste accepteras.

Foundereffekt = genetisk flaskhals
(“Flaskhals” - bottleneck)

För att begränsa avdriften behövs en tillräcklig genetisk effektiv populationsstorlek

De effektiva populationerna bestämmer inavelsökningen

Beräknad efter könsrelationen:

Δf = 1/8 nm + 1/8 nf

Ökning av inaveln per generation

nm = antal hanar,

nf = antal tikar,

ne = 4 nm.nf/(nm + nf )

ne är aldrig större än 4 x antalet hanar!

Utvecklingen i siffror :

ne = t/(1/n1 + 1/n2+ 1/n3 …..+1/nt)
(harmoniska medeltalet!)

Genetisk avdrift ger även problem vid maximal bredavel. Stängda stamböcker är "djävulens verktyg". Fanns inte förrän eugeniken blev modern. De och inaveln garanterar en kris för varje ras! Den kommer oundvikligen tidigare eller senare”

(Jim Seltzer)

Selektion på kvantitativa kännetecken, t.ex. storleksökning eller -minskning:

Efter några generationer har selektionsplatån nåtts. Ju längre selektionen pågår destå mer reduceras återselektionspotentialen, det ursprungliga värdet kan då inte nås längre. Fysiska mått bestäms av många olika gener därför tar det lång tid innan dessa egenskapers genetiska flexibilitet har uttömts. Vid selektionens borttagning uppstår en viss normalisering.
(Så blir t.ex. "kamphundar" snart mycket vänligare!)

Inavel är ökning av homocygoti genom parning av besläktade djur, undviks i naturen oftast för högre organismer

Skillnaden: nya (<=5 gen.), äldre och bakgrundsinavel

Det mest talande värdet för vitalitet är inavelskoefficienten för 10 generationer (helst <= 6.0 %)

I framtiden förväntar vi oss molekulärgenetiska tekniker för identifikation av vitalitetsstatus. Betydelsefull vore en bättre identifiaktion av polygena defektalleler, som nu för första gången för SH´s HD

Inavelskoefficient

Inavelsformeln enligt Sewell Wright:

Ik = Summa(1/2)n1+n2+1

Program: t.ex.: Compuped, Optimate, Seltzer

Åsikter om inavel:
Gammal tvistefråga! Behövs för rasbildandet och fixering av särskilt värdefulla gener,skadlig på lång sikt (ämnesomsättnings- och utvecklingsstress, som kronisk sjukdom med variabel utgång)

Engelsk pedigreeavel sedan ca 150 år

Incestavel = tätaste inaveln

Linjeavel = måttlig inavel (t.ex. farfar - barnbarn) minskar inte populationens diversitet (som det ofta påstås) men bara om alla avkommor skulle användas i aveln därför:

Även linjeavel medför genetisk utarmning (ökad inavelsnivå inom linjen)! Därefter behövs en bredavelsparning. Ofta finns dock ingen lämplig bredavelspartner kvar inom rasen (clusteranalys kan då hjälpa!).

Selektion av inavlade djur minskar diversiteten mer än den med bredavels djur (Resultat av minskningen av den genetiskt effektiva populationen!)

Inavelsökning vid inavelsparning:

Gen. Syskonpar Halvsyskonpar
1       0,250        0,125
2       0,375        0,219
3       0,500        0,315
4       0,594        0,381
5       0,672        0,449
6       0,734        0,509
7       0,785        0,563
8       0,826        0,611
9       0,859        0,654
10     0,886        0,691

Sannolikhet w för förekomst av ärftlig sjukdom efter defektgenfrekvens och inavelskoefficient

IK%     p%      w                   Ökning jämfört med f=0
0          0.1      0.000001        -
12.5     0.1      0.000126       126 x
50        0.1      0.0005           500 x
0          1         0.0001            -
12.5     1         0.00134         13.4 x
50        1         0.005             50.5 x
0         10        0.01                -
12.5    10        0.021             2.1 x
50       10        0.055             5.1 x

Förklaring: vid en defektgenandel på endast 0.1 procent ökar sannolikheten för fenotypisk förekomst stark med ökande inavelskoefficient, vid en högre procentandel av defektgenen är ökningens förlopp långsammare, men riskökningen är betydligt. Eftersom det vanligen inte bara finns en men istället ett större antal av defektgener i varje population är även i praktiken risken att någon defekt bryter ut många gånger högre. Vid höga värden för en defektallel och bara en existerande gentest rekommenderas bara en långsam eleminering!

Foundereffekten
(Founder = Stamdjur

Ökning av inavelskoefficienten per generation och den effektiva populationsstorleken för populationer av varierande storlek och könsrelation (Slumpparning)

Avelsarbete

Vi på Kennel kustmarken känner oss stolta över det vi hittills har presterat i vårt långsiktiga avelsarbete. Vi har idag på Schäfer över 82% fritt från HD och över 90% fritt från ED. Detta med ett stort antal hundar ur många olika kombinationer. Det är 236 hundar den 15 november 2009 som är i röntgbar ålder.

Vi har över 50st BHP III hundar och över 40st polisiära tjänstehundar och framförallt ett mycket gott resultat på vår riktade labradoravel mot ledarhund. Vi har som målsättning att alltid prestera bättre och har under en längre tid funderat på hur vi skall gå tillväga. Ledarhundsaveln är specifik och riktad mot användarna på ett tillförlitligt sätt.

Schäferaveln finns fortfarande mycket att arbeta på. Vi har inte delat in Schäferhunden i tjänstehund eller brukshund och kommer aldrig att anpassa oss efter ett sådant tänk. Vi vill att alla våra hundar skall fungera som ren brukshund och eller Polisiär tjänstehund. I vår strävan att bli bättre vill vi ha din hjälp.

Nedan finner du ett enkelt frågoformulär, kryssa där du tycker det passar in på din hund och skicka det sedan vidare till oss. Det är du som använder din hund, det är du som vet hur den egentligen är och vi vill gärna ta del av det………

Klicka på länken till fråge formulär, tar en minut eller två att fylla i.

Fyll i formuläret, spara på hårddisk eller annan plats och skicka till Kustmarken som bifogad fil med ert mail program.


OBS! PDF dokument, Acrobat Reader finns att tanka hem här..



Länken finns också under STATISTIK på vänstra menyn..