Genetica[Tradotto da Sonia Campa e Salvo Rinzivillo, Morgan's Place cattery]
A cura di Ulrika Olsson. Perchè imparare tutto questo?! Dopo tutto è solo un hobby, non una professione!Per allevare in modo corretto, un allevatore deve avere delle nozioni di genetica. Si, l'allevamento felino è "solo un hobby", ma questo non influisce sul fatto che le nozioni di genetica sono comunque necessarie, hobby o meno! Le razze feline, e con esse gli stessi gatti, possono essere danneggiate, sia nel breve che nel lungo periodo, se l'allevamento non è condotto in modo corretto. Naturalmente non è eticamente giustificabile danneggiare i gatti solo per ignoranza. Insomma, se uno non ha tempo, o interesse, per imparare ciò che segue, allora farebbe meglio a non proseguire con il suo allevamento di gatti. Può presentare i gatti alle esposizioni e divertirsi con loro in altri modi! In questa sede presenteremo solo alcune nozioni di base. Ma raccomandiamo al lettore di proseguire il suo apprendimento in proprio, leggendo i riferimenti consigliati e i libri sull'argomento, o frequentando lezioni e seminari quando se ne presenti l'opportunità. Basi di GeneticaLa cellulaTutti gli organismi viventi sono composti di cellule. Essi possono essere formati da una sola cellula, oppure da aggregati di cellule più o meno grandi. Ad esempio, batteri e organismi microscopici sono formati da una sola cellula, mentre animali e piante consistono di migliaia, milioni o miliardi di cellule. In questi organismi più complicati, le cellule hanno diversi compiti e sono raggruppate in organi per svolgere differenti funzioni. Alcuni esempi di organi sono il cervello, i reni, i polmoni o, nelle piante, le foglie e i pistilli. La forma e la dimensione di una cellulla sono molto variabili. Semplificando, una cellula può essere vista come un insieme di molecole biologiche contenute in una piccola sacca. Il "contenitore" è chiamata membrana cellulare e la "zuppa" al suo interno, detta citoplasma, contiene un gran numero di strutture ben riconoscibili, ognuna con una sua specifica funzione. La struttura più grande è il nucleo, dove sono contenuti i cromosomi. La forme et la taille d'une cellule sont considérablement variables. Néanmoins, on peut toutes se les représenter comme des assemblages de molécules biologiques enveloppés dans un sac. Cet "emballage" est appelé la membrane plasmique, et le contenu à l'intérieur, le cytoplasme. Celui-ci contient un grand nombre d'éléments identifiables en microscopie, qui ont tous une fonction spécifique. La plus grande structure d'une cellule est le noyau cellulaire, appelé "nucleus", qui renferme les chromosomes. I cromosomiI cromosomi sono disposti a coppie così che, per esempio, se un gene per il colore degli occhi si trova su un cromosoma allora ci sarà un gene per il colore degli occhi anche nel cromosoma corrispondente della coppia, entrambi nella stessa locazione, detta anche "locus". Non è necessario che la predisposizione per un certo colore degli occhi sia presente in entrambi i cromosomi, ma potrebbe esserlo. I geni con la stessa funzione sono detti omologhi. Quando una cellula si divide, tutti i suoi cromosomi vengono duplicati. Le copie sono tenute insieme in un punto, detto centromero. Dato che inizialmente ogni cellula ha due copie di ogni cromosoma, poco prima della divisione ogni cellula avrà quattro copie dello stesso cromosoma. Mentre i due cromosomi iniziali sono simili, i due cromosomi tenuti insieme dal centromero sono identici! Dopo la duplicazione, i centromeri si allineano lungo l'equatore della cellula e si dividono: i due cromosomi identici di ogni paio si allontanano e si muovono verso poli opposti della cellula. Dato che questo processo viene ripetuto per ogni coppia di cromosomi, alla fine avremo due gruppi identici di cromosomi, dove ogni gruppo si muove su lati opposti della cellula per formare i nuclei delle cellule figlie. La membrana cellulare viene costruita tra i due nuovi nuclei per completare le due nuove cellule. Da questo punto il processo riparte in ognuna delle due nuove cellule. Questo processo di divisione cellulare è chiamata mitosi. Quindi, durante la mitosi la cellula madre si divide in due cellule figlie identiche, ognuna avente esattamente lo stesso insieme di cromosomi della cellula madre. Mitosi:
Esiste un altro tipo di divisione cellulare: la divisione per riduzione, o meiosi. Durante la meiosi, il numero di cromosomi è ridotto, in modo tale che le cellule figlie contengono solo metà dei cromosomi della cellula madre, un cromosoma per ogni paio. Queste cellule, con un solo insieme di cromosomi sono dette aploidi (dal greco haploos, singolo). Le cellule con i cromosomi organizzati in coppie sono dette diploidi (dal greco diploos, doppio). Negli organismi più complessi solo i gameti, le cellule riproduttive come ovuli e spermatozoi, sono aploidi. Se i gameti non fossero aploidi il numero di cromosomi raddoppierebbe ad ogni generazione! Meiosis:
In molti organismi, inclusi i mammiferi, negli esemplari maschi esistono due cromosomi che non formano un paio omologo. Questi particolari cromosomi sono indicati come cromosomi X e Y. Durante la meiosi, vengono formati sempre due tipi di gameti, uno contenente il cromosoma X e uno contenente il cromosoma Y. Le cellulle femminili contengono due cromosomi X e ogni gamete contiene uno dei due cromosomi. Durante il concepimento, quando un gamete maschile e uno femminile si incontrano, i cromosomi sono riunificati e lo stato di diploide viene di nuovo ristabilito. Un cromosoma di ogni paio viene ereditato dalla madre, l'altro dal padre. L'ovulo appena fertilizzato continua la sua duplicazione con la mitosi. Il sesso del nuovo organismo dipende dal fatto che l'ovulo sia stato fertilizzato da uno spermatozoo con il cromosoma X, generando una femmina, o da uno con il cromosoma Y, dando origine ad un maschio. In alcune specie, ad esempio gli uccelli, è la cellula uovo a contenere entrambi i cromosomi e a determinare il sesso. I geniLa parola gene, introdotta nel 1910, fu usata come un'unità astratta ereditaria, determinante una specifica caratteristica ereditaria in una specie. L'esistenza dei geni fu ipotizzata durante lo studio di caratteristiche ereditarie, come ad esempio il colore dei fiori, conoscendo gli antenati per diverse generazioni. Gli studi più famosi furono condotti da Mendel, un monaco austriaco, su varie caratteristiche di piante di piselli. Il gene determinante il colore dei fiori fu trovato in differenti versioni. In un caso, dava fiori bianchi, in un altro dava fiori rossi. Lo stesso meccanismo si applicava anche alla superficie dei piselli: alcuni erano ruvidi, altri erano lisci. Le differenti varietà di ogni singolo gene sono detti alleli. Ogni organismo ha due alleli per ogni caratteristica, uno per ogni genitore. Ad ogni generazione gli alleli in ogni coppia sono divisi quando i gameti vengono generati durante la meiosi: ogni cellula aploide generata contiene un allele della coppia originaria. Durante il concepimento viene creata una nuova combinazione. Entrambi gli alleli nel nuovo paio possono essere identici, e l'individuo è detto omozigote (dal greco, homos, uguale, e zygon, paio) per questo paio di alleli. Supponiamo di chiamare gli alleli che decidono il colore dei fiori nei piselli con fr (colore rosso) e fw (colore bianco). Un individuo può avere una delle seguenti combinazioni: frfr (omozigote), fwfw (omozigote), frfw (eterozigote). Nell'ultimo caso i gameti prodotti conterranno o l'allele fr o l'allele fw. Gli alleli per differenti caratteristiche ereditarie sono trasmessi ai gameti in modo indipendente gli uni dagli altri, dato che geni differenti sono collocati in differenti cromosomi o molto lontani tra loro sullo stesso cromosoma. Una pianta di pisello avrà, per esempio, gli alleli frfw per il colore dei fiori e gli alleli slss per la lunghezza dei gambi. I gameti possono quindi contenere una delle seguenti combinazioni: frsl, frss, fwsl o fwss. Quando si formano i gameti gli alleli per il colore, fw e fr, sono trasmessi in modo indipendente dagli alleli per la lunghezza del gambo, sl e ss. CrossoverAlcuni geni sottostanti differenti caratteristiche possono essere localizzati sullo stesso cromosoma. Continuando l'esempio precedente, se il gene per il colore e quello per la lunghezza del gambo solo localizzati sullo stesso cromosoma, non ci si aspetterebbero piante a fiori sia rossi e sia bianchi, con steli sia lunghi che corti. Al contrario, ci si aspetterebbe che gli alleli per i gambi lunghi seguano gli alleli per i fiori rossi, così da avere solo piante alte con fiori rossi o piante basse con fiori bianchi. In realtà, durante la meiosi, due cromosomi omologhi si incrociano tra loro e si scambiano alcune parti. Questo fenomeno è detto crossover, o ricombinazione. Di conseguenza, il cromosoma che un individuo eredita dalla madre contiene parti del cromosoma della nonna materna e parti del cromosoma del nonno paterno. Nonostante il crossover, gli alleli che si trovano sullo stesso cromosoma tendono ad essere trasmessi insieme. Più sono vicini più è improbabile che il crossover si verifichi proprio tra di loro, e quindi più alta sarà la possibilità che vengano ereditati insiemi. Questo tipo di geni sono detti collegati. MutazioniUn cromosoma è una molecola molto lunga di DNA. Ogni gene corrisponde ad una piccola sequenza di questa molecola. A volte, qualcosa può andare storto durante la duplicazione dei cromosomi, tanto che una parte di molecola di DNA, magari una parte d'un gene, è diversa rispetto a quella originaria. La cellula portatrice di questa molecola si divide e l'errore in essa contenuto si diffonde. Anche i gameti possono presentare molecole di DNA alterate e quindi tutte le cellule dei discendenti, o di nuovi organismi, avranno lo stesso difetto. Questa alterazione è detta mutazione. Alcune mutazioni non avranno alcun effetto sull'individuo. Altre possono avere conseguenze talmente drastiche da non far sopravvivere l'individuo e altre ancora possono generare individui modificati ma sani. Un esempio di questo ultimo tipo di mutazione potrebbe essere il gene per il non-agouti e per la diluzione nei gatti. Alcune mutazioni hanno addirittura un'influenza positiva per la sopravvivenza degli individui, rispetto ad altre. Queste nuove predisposizioni, allora, si diffondono e specie animali e vegetali vengono in questo modo migliorate da una mutazione. Questa è la base della teoria dell'evoluzione. La selezione naturale farà in modo che solo gli animali adattabili sopravvivano, mentre altre mutazioni patogene verranno confinate. Differenti tipi di ereditarietàDominante - RecessivoGregor Johann Mendel, il padre della genetica, sperimentò sulle piante di piselli. Come abbiamo già detto, una delle cose da lui osservate (ciò che studiò) furono i colori dei fiori. Iniziò con due specie di piselli che in coltivazione avevano dimostrato una certa stabilità rispetto al colore dei fiori. Un gruppo di piante diede sempre fiori rossi ed altro gruppo solo fiori bianchi. Mendel incrociò questi gruppi trasferendo il polline di un tipo al pistillo di un altro. Il risultato furono piante con soli fiori rossi. Queste piante, allora, si riprodussero da sè. Questa volta, i discendenti non furono omogenei. Circa tre quarti di esse ebbero fiori rossi e l'altro quarto delle piante ebbe fiori bianchi. Questa separazione tra due diversi tipi venna denominata come un rapporto 3:1, il quale mostra il numero di piante con fiori rossi e quelle con fiori bianchi (vedi sotto). Mendel assunse che tutte le piante risultanti dall'incrocio di quei due tipi, contenessero una predisposizione sia per il rosso che per il bianco. Egli assunse anche che il colore rosso avesse una influenza più forte rispetto al bianco. Allora, egli chiamò dominante la predisposizione ad influenza maggiore e recessiva l'altra. Dichiarò che il gene dominante per i fiori rossi nascondeva completamente il gene recessivo per i fiori bianchi nelle piante eterozigoti.
Possono esserci due tipi differenti di gameti in ognuno dei genitori:
_______________________________________ | | | | | | fr | fw | |____|______________|_________________| | | | | | fr | frfr | frfw | | | Fiori Rossi | Fiori Rossi | |____|______________|_________________| | | | | | fw | frfw | fwfw | | | Fiori Rossi | Fiori Bianchi | |____|______________|_________________| Rapporto di 3 rossi: 1 bianco Dominanza incompletaLa dominanza di un allele su un altro non è sempre completa. A volte si può distinguere un individuo omozigote da un eterozigote. Un esempio lampante nel fiore Four O-Clock, Mirabilis. In questo caso il colore rosso è dominante incompleto su bianco. I fiori eterozigoti hanno un rosso tra il rosso e il bianco - diventano rosa. Questa è detta dominanza incompleta. Se si incrocia un Mirabilis rosso ed uno bianco, tutti i discendenti avranno fiori rosa. Se si incrociano due fiori rosa, si ottiene la seguente tabella degli incroci:
_______________________________________ | | | | | | fr | fw | |____|______________|_________________| | | | | | fr | frfr | frfw | | | rosso | rosa | |____|______________|_________________| | | | | | fw | frfw | fwfw | | | rosa | bianco | |____|______________|_________________| Quindi, si ottengono i rapporti di 1 rosso: 2 rosa : 1 bianco - 1:2:1 SovradominanzaA volte il fenotipo di un individuo eterozigote è più estremo delle varietà omozigote. Ossia, se pp produce un fiore rosa chiaro e PP produce un fiore rosa scuro, Pp produrrà un fiore rosso scuro! E questa cosa è piuttosto sorprendente. Questo fenomeno è chiamato sovradominanza e accade, tra l'altro, nel sistema immunitario: gli individui eterozigoti per i geni del sistema immunitario, sono spesso più sani e hanno maggiori probabilità di sopravvivenza rispetto agli individui omozigoti (su qualunque allele) per questi geni. PoligeniA volte, due o più geni possono contribuire ad una specifica caratteristica. Ciò è stato studiato, per esempio, nel grano. Il seme di grano ha, di norma, un colore rosso ma esistono anche semi bianchi. Incrociando un seme stabilmente rosso con uno bianco, ti ottengono solo semi rossi. Nella generazione successiva i semi bianchi riappaiono nuovamente. Questo dipende dal fatto che il grano ha due diversi geni per il colore dei semi, piazzati su cromosomi diversi (e quindi ereditati indipendentemente fra loro). Il primo incrocio può essere scritto come R1R1 R2R2 (rosso) x r1r1 r2r2 (bianco), che produce R1r1R2r2 (rosso). La dominanza di R1 ed R2 è incompleta e per questo motivo l'effetto dei geni può essere sommata. E questo avviene perchè i semi di grano rossi possono avere diverse tonalità di rosso. L'incrocio tra due genotipi R1r1 R2r2 darà la seguente tabella degli incroci e dei colori:
________________________________________________________________________________ | | | | | | | | R1R2 | R1r2 | r1R2 | r1r2 | |______|_________________|_________________|_________________|_________________| | | | | | | | R1R2 | R1R1 R2R2 | R1R1 R2r2 | R1r1 R2R2 | R1r1 R2r2 | | | rosso scuro | rosso semi-scuro| rosso semi-scuro| rosso medio | |______|_________________|_________________|_________________|_________________| | | | | | | | R1r2 | R1R1 R2r2 | R1R1 r2r2 | R1r1 R2r2 | R1r1 r2r2 | | | rosso semi-scuro| rosso medio | rosso medio | rosso chiaro | |______|_________________|_________________|_________________|_________________| | | | | | | | r1R2 | R1r1 R2R2 | R1r1 R2r2 | r1r1 R2R2 | r1r1 R2r2 | | | rosso semi-scuro| rosso medio | rosso medio | rosso chiaro | |______|_________________|_________________|_________________|_________________| | | | | | | | r1r2 | R1r1 R2r2 | R1r1 r2r2 | r1r1 R2r2 | r1r1 r2r2 | | | rosso medio | rosso chiaro | rosso chiaro | bianco | |______|_________________|_________________|_________________|_________________| Quindi, abbiamo ottenuto una scala di cinque diverse tonalità avendo solo due paia di geni coinvolti. Quando si tratta di, ad esempio, dimensione del gatto, lunghezza del pelo o quantità del sottopelo, certamente i geni coinvolti sono più d'uno. Il risultato sarà una scala continua tra i due estremi. Ereditarietà legata al sessoIl daltonismo negli umani è un esempio di predisposizione relativa all'ereditarietà legata al sesso. La predisposizione è recessiva e presente sul cromosoma X. La chiameremo Xf e il gene dominante per una normale visualizzazione del colore lo chiameremo XF. É noto che esiste un più significativo numero di uomini daltonici rispetto alle donne daltoniche. La ragione è dovuta al fatto che una donna daltonica richiede di avere il difetto su entrambi i cromosomi X, altrimenti si esprimerà il gene dominante per una corretta visualizzazione e lei non mostrerà il difetto. L'uomo, d'altra parte, ha un solo cromosoma X e se vi si è collocato il gene per il daltonismo, egli sarà daltonico. Non esiste un gene che corregga il daltonismo sul cromosoma Y dell'uomo. La conseguenza di tutto ciò è che affinchè una donna sia daltonica è necessario che erediti il difetto da entrambi i genitori. Il padre è allora daltonico, visto che il difetto non è correggibile nell'uomo. La madre, d'altra parte, non dev'essere necessariamente daltonica; lei lo porta come gene nascosto. Un uomo daltonico deve aver ereditato la disposizione dalla madre, dal momento che ha ereditato il cromosoma Y dal padre e, quindi, quello X deve venire dalla madre e con esso anche il gene difettoso. Per esempio: facciamo uno schema di incrocio tra un uomo daltonico e una donna portatrice della predisposizione:
____________________________________ | | | | | | Xf | Y | |____|______________|______________| | | | | | XF | XFXf | XFY | | | femmina, | maschio, | | | normale | normale | |____|______________|______________| | | | | | Xf | XfXf | XfY | | | femmina, | maschio, | | | daltonica | daltonica | |____|______________|______________| EpistasiAlcuni alleli non sono solo dominanti su altri alleli appartenenti allo stesso locus, ma oscurano anche l'effetto di altri geni. O, magari, sono recessivi rispetto ad altri alleli sullo stesso locus, ma ancora oscurano l'effetto di qualche altro allele in un altro locus. Questo fenomeno si chiama epistasi. Un esempio è il gene per il bianco nei gatti, W. Questo gene provoca epistasi rispetto ad ogni altro gene per il colore del mantello - se il gatto porta il gene per il nero, blue, rosso, agouti o spotted, il bianco sarà l'unico colore che mostrerà. La genetica dei colori nei gattiVolendo iniziare ad allevare, uno dovrebbe imparare come vengono ereditati i colori nei gatti. Innanzitutto bisogna conoscere i diversi colori e i diversi pattern. Almeno, bisognerebbe conoscere i colori della razza che si intende allevare. Molti colori possono essere studiati negli show - chiedete ai proprietari dei gatti se siete insicuri del colore di un gatto o se avevate ragione. Magari la vostra associazione felina può organizzare un seminario sulla classificazione dei colori? Quando avrete imparato abbastanza sui diversi colori, sarà tempo di imparare la genetica dei colori. Il domestico originario è un gatto brown agouti a pelo corto. Tutti gli altri colori e varietà che esistono sono sorte in seguito, come sue mutazioni. Pigmento rosso o neroI gatti, com'è noto, hanno molti diversi colori ma esistono solo due tipi di pigmenti: eumelanistico, nero, e feomelanistico, rosso. Un gatto maschio può avere un solo tipo di pigmento mentre una femmina può averli entrambi (squama di tartaruga o tortie). Questo accade perchè il gene per il pigmento è situato sul cromosoma X. L'ereditarietà è, dunque, legata al sesso. Un maschio ha un cromosoma X ed un cromosoma Y e, quindi, può avere solo l'allele per il pigmento nero o l'allele per il pigmento rosso. Le femmine, d'altra parte, hanno due cromosomi X e quindi possono avere entrambi gli alleli per il nero e per il rosso. Nessun allele domina sugli altri così che la gatta sarà sia nera che rossa - tortie. Una femmina può naturalmente avere un allele per il nero su entrambi i cromosomi X. Sarà quindi nera. Può anche avere gli alleli per il pigmento rosso su entrambi i cromosomi e sarà allora rossa.
Denominazione : Xr = cromosoma X con allele per il pigmento feomelanistico rosso Xb = cromosoma X con allele per il pigmento eumelanistico nero Y = cromosoma Y, nessun gene per i pigmenti
Alternativamente : O = rosso (arancio)
o = black
Ricordate che un maschio può ereditare il cromosoma Y solo dal padre e che quindi il cromosoma X può venire solo dalla madre. Il pigmento di un gatto maschio verrà sempre dalla madre, mentre il pigmento del padre non sarà ereditato. Una gatta, del resto, ottiene il suo cromosoma X dal padre. Quindi eredita il pigmento del padre. Ed eredita anche il cromosoma X della madre e, quindi, il suo pigmento. Dunque, eredita i pigmenti di entrambi. Notate che questo vale solo per i geni sui cromosomi X, e quindi per il colore dei gatti questo è vero solo per il nero rispetto il rosso. Silver, agouti/non-agouti, diluizione e altri sono ereditati indipendentemente dal sesso. Per esempio: una femmina tortie viene accoppiata con un maschio nero. La femmina può dare sia Xb che Xr ai micini. Il maschio può dare Xb o Y.
______________________________________ | | | | | | Xb | Y | |____|_______________|_______________| | | | | | Xb | XbXb | XbY | | | Femmina nera | Maschio nero | |____|_______________|_______________| | | | | | Xr | XbXr | XrY | | | Femmina Tortie| Maschio rosso | |____|_______________|_______________| La probabilità di avere una femmina nera è di un quarto, 25%. La probabilità di ottenere un maschio nero è uno a quattro, 25%, esattamente come la probabilità di ottenere una femmina tortie e un maschio rosso. Agouti o non-agoutiIn un gatto agouti alcuni peli sono striati mentre altri sono pienamente colorati. In un gatto brown agouti, per esempio, i peli nella parte nera sono neri mentre nelle aree brown sono prevalentemente a strisce nere e brown. La varietà non-agouti corrispondente al brown agouti è nero. L'allele per il non-agouti è recessivo. Entrambi i genitori devono portare l'allele non-agouti affinchè i discendenti siano dei non-agouti. Il gene non-agouti non funziona in questo modo nei gatti rossi. I gatti rossi non-agouti mostrano gli stessi disegni tabby che mostrerebbero se avessero l'allele agouti. Generalmente si può decidere se un gatto rosso è agouti o no guardando l'area tra il naso e il muso. Un gatto agouti è bianco o comunque molto chiaro in questa area, mentre un gatto non-agouti ha approssimativamente lo stesso colore che ha nel resto della faccia. La stessa cosa si applica per i gatti crema. Se il gatto è rosso con bianco o crema con bianco e ha una chiazza bianca sul naso sarà probabilmente impossibile decidere se è agouti o meno usando questo metodo. Allora si può guardare sul bordo delle orecchie - sono più chiare in un agouti rispetto ad un non-agouti.
Denominazione: A = agouti
a = non-agouti
Pattern (Disegni)I gatti agouti possono essere tabby blotched (o classic), tabby mackerel, spotted o ticked (Abissini). Un mackerel tabby è, come suggerisce il nome, un gatto con delle strisce verticali relativamente piccole lungo il corpo. Un tabby classic o blotched ha larghe bande e il pattern è più marmorizzato. Spotted significa che il gatto ha delle macchie circolari e un gatto ticked ha una striatura scura lungo la sua schiena che continua fino alla punta della coda mentre il resto del gatto è un agouti puro senza nessuna macchia. Abissini e somali sono esempi di razze che hanno ticking e questo pattern è spesso chiamiato abissino. I tre pattern tabby blotched, mackerel e ticked sono il risultato di tre differenti alleli sullo stesso locus. Il gene per il ticking è dominante sugli altri due, e il gene per il mackerel è dominante rispetto al gene per il classic tabby.
Denominazione : Ta = pattern Aby, tabby ticked
T = tabby mackerel
t (alternativamente tb) = tabby classic/ blotched
Non si conosce l'esatta genetica dietro ad un gatto spotted. Potrebbero esserci uno o più geni che spezzano le bande di un tabby o le strisce di un mackerel in macchie circolari. In generale si ipotizza che un gatto spotted che ha il tabby alla base avrà le macchie più definite. Non è inusuale per i gatti l'avere sia strisce che macchie circolari, così che diventa difficile decidere se il gatto è mackerel o spotted. Una novità! É stata suggerita una nuova teoria sull'ereditarietà dei vari pattern tabby. Leggi in tal proposito qui, il sito del Dr. Lorimer! http://cc.ysu.edu/%7Ehelorime/TabPat.html Il gene per la diluizioneIl gene per la diluizione causa una modificazione tale da far diventare il colore più chiaro. Questo accade perchè i granuli del pigmento formano degli agglomerati. Alla vista, il mantello appare più chiaro, nello stesso modo in cui una mistura di granuli neri e bianchi della sabbia appaiono grigi. L'allele per la diluizione è recessivo. Esso fa diventare un gatto nero, blue, e un gatto rosso, crema. Un gatto brown tabby diventa un blue tabby.
Denominazione: D = non-diluito, nero/rosso
d = diluito, blue/crema
I geni per il chocolate e cinnamon/sorrelL'allele per il chocolate causa uno schiarimento del pelo per ragioni diverse dal gene della diluizione. Nei gatti chocolate i granuli del pigmento nero, che normalmente sono rotondi, sono un pò appiattiti. Questo permette una maggiore riflessione della luce - il mantello appare più pallido. Anche questo allele è recessivo. Un gatto che altrimenti sarebbe nero diventa, come suggerisce il nome, color cioccolato. Un gatto blue diventa lilac. L'allele chocolate non funziona sul pigmento rosso, così i rossi restano rossi e i cream restano cream. L'allele chocolate è arrivato inizialmente dal Siamese e quindi può essere osservato in tutte le razze per le quali sono riconosciuti i colori point del Siamese. Gli alleli cinnamon/sorrel appiattiscono ulteriormente i granuli del pigmento rispetto al gene per il chocolate il che rende i mantelli ancora più chiari. Questo allele è recessivo sia per l'allele del chocolate che per l'allele della pigmentazione normale. Un orientale con questo colore si dice cinnamon se descrive perfettamente il colore. Il colore sorrel dell'Abissino è geneticamente identico al cinnamon dell'Orientale ma dal momento che l'Abissino è ticked mentre l'Orientale è non-agouti, essi non si assomigliano. Più recentemente gli abissini colorati sorrel sono stati chiamati red, ma gli allevatori hanno presto realizzato che non possono essere geneticamente rossi dal momento che non sono mai nate abissine tortie. Un gatto diluito con geni cinnamon/sorrel in alleli omozigoti è detto fawn. Questo gatto è più beige o avorio. Questo gene non funziona sui rossi o crema.
Denominazione: B = pigmento normale, nero o black
b = chocolate (marrone)
bl = cinnamon/sorrel (marrone chiaro)
Le serie albino
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Path | n | F | (1/2)^n x (1+F) | total |
|---|---|---|---|---|
| BDC | 3 | 1/4 | (1/2)³ x (1+1/4) = 1/8 x 5/4 = 5/32 | = 0.15625 |
| BDFEC | 5 | 0 | (1/2)^5 x (1+0) = 1/32 | = 0.03125 |
| BEFDC | 5 | 0 | (1/2)^5 x (1+0) = 1/32 | = 0.03125 |
| BDEC | 4 | 0 | (1/2)^4 x (1+0) = 1/16 | = 0.0625 |
| BEDC | 4 | 0 | (1/2)^4 x (1+0) = 1/16 | = 0.0625 |
| BEC | 3 | 0 | (1/2)³ x (1+0) = 1/8 | = 0.125 |
Inbreeding = somma di tutti i contributi = 0.46875 = 46.875%
Una delle conseguenze è che il coefficiente di inbreeding cresce ad ogni generazione. In realtà, questo accade per tutte le popolazioni di dimensioni finite, ma in quel caso la selezione naturale probabilmente si applicherà agli individui maggiormente frutto di inbreeding, in modo da attestare ragionevolmente bassi incrementi di inbreeding e mantenere lo status quo. È inoltre noto che il numero di cellule germinali che vengono fertilizzate è maggiore rispetto al numero dei discendenti che nascono poi dalla cucciolata ed una teoria ritiene che questi feti prematuri debbano "lottare" per avere il loro posto nell'utero e che più numerosi feti omozigoti ci sono, meno probabilità hanno di sopravvivere. Comunque, questa teoria deve essere ancora provata.
Cosa provoca l'incremento del coefficiente di inbreeding generazione per generazione? All'inizio, non molto. Almeno fino al raggiungimento di un certo livello critico, dopo il quale è tipicamente più difficile intraprendere azioni correttive. E' molto meglio iniziare a lavorare contro questi problemi prima che sorgano i loro sintomi. Il problema pedagogico parte quindi da coloro che iniziano ad allevare con troppi pochi individui e non riescono a visualizzare subito i problemi che questo provocherà. Pensano "Ho allevato in questo modo per molti anni e non ho mai avuto problemi". Ma come possiamo vedere, "prova e sbaglia" non è un buon approccio qui! Quando appare l'errore è troppo tardi per aggiustare il tutto in modo semplice.
Ma allora, perchè l'inbreeding diventa così pericoloso? Una cosa - di cui è a conoscenza ogni allevatore preparato - è che esso implica aumentare il rischio di duplicare geni recessivi pericolosi o letali. Diversamente, il doppio insieme di cromosomi ci protegge, in senso lato, da questi rischi in una popolazione in cui non ci sia troppo inbreeding. Tutti gli individui portano con se alcuni (pochi) geni recessivi che possono essere pericolosi. Alcune persone pensano che l'inbreeding ripulisca dai geni recessivi dannosi e renda più sane le razze per il futuro. Ma innanzitutto, l'inbreeding non ripulisce niente di per sè, deve essere combinato con una strettissima selezione per eliminare geni indesiderati. Secondo, si dovrebbe applicare l'inbreeding in senso molto stretto per ottenere tutti o quasi tutti loci omozigoti, in modo da vedere di quali siano portatori i gatti ed escludere i geni indesiderati. Incrociate una femmina con un suo fratello diretto e otterrete che il 25% di tutti i loci sono omozigoti. Quindi incrociate due di questi discendenti tra di loro e il 37,5% dei loci saranno omozigoti. E quindi prendete due di questi nuovi discendenti e incrociateli tra di loro! Ora l'inbreeding è talmente stretto che molti allevatori tornerebbero indietro. Ma ancora "solo" il 50% dei loci sono omozigoti. Così, nonostante questo drastico inbreeding, perdermo comunque alcuni degli altri geni recessivi e potenzialmente pericolosi.
Ma assumiamo di proseguire su questa strada! Alleviamo una linea attorno al 100% di omozigosi, selezionando strettamente e costantemente contro geni pericolosi. Tutti gli individui avranno allora esattamente lo stesso genotipo, eccetto il fatto che i maschi dovranno avere un cromosoma Y dove le femmine hanno una X.
Ok, servono un pò di sforzi e di soldi per mantenere questa cosidetta linea isogena e molti gatti moriranno strada facendo. Ma se sappiamo infine di avere raggiunto questo punto, allora abbiamo una linea che è sana al 100% da un punto di vista genetico!! Evviva!!
E' possibile, è fattibile, se sarete abbastanza accorti da non far incrementare il livello di omozigosi più rapidamente di quanto ci mettete ad eliminare i geni cattivi. Questo è stato fatto sui topi usati per test scientifici. Funziona bene! Ma... hanno ottenuto solo di far sopravvivere circa una linea su venti. Le altre 19 linee sono morte durante il processo. Forse è meglio non usare questa strada?
Inoltre, il sistema immunitario non è molto efficiente negli individui omozigoti. Il sistema immunitario funziona molto meglio se i loci interessati sono eterozigoti, perchè questo da all'individuo la possibilità di sviluppare DIVERSI tipi di anticorpi, non solo molti anticorpi dello STESSO tipo. Questo non è un problema prioritario in un laboratorio che lavora sui topi, visto che il loro ambiente è piuttosto protetto da malattie contagiose e indesiderate e visto che la morte di un topo non è esattamente una tragedia per un laboratorio. Al contrario un ben più amato animale domestico che muoia è molto più triste per la sua famiglia. Hmm... Forse non è poi una così buona idea?!
In cima a tutto questo, possono accadere delle mutazioni spontanee che potrebbero distruggere il vostro bel genotipo, con il tempo. Potete contare su una o due mutazioni in ogni individuo.
Credo sia meglio cambiare la nostra strategia!
Se una razza o una popolazione ha raggiunto livelli di inbreeding per cui già si vedono chiari segnali di depressione, per esempio un alto grado di cancri o infezioni, cosa fare?
Se ci sono linee scorrelate in altre nazioni, la migliore soluzione sarebbe naturalmente quella di incrementare lo scambio di gatti tra queste nazioni. Se queste linee scorrelate non sono disponibili, dovremo fare incroci con un'altra razza o gatti non registrati che rientrano nello standard con una certa ragionevolezza. Se verranno mischiati abbastanza geni nuovi nella popolazione, il problema dell'inbreeding verrà risolto.
Una obiezione diffusa contro questo tipo di soluzione è che noi non sappiamo quali nuovi pericolosi geni potrebbero essere introdotti da questi outcross. E' vero, non lo sappiamo. Quel che sappiamo è che la maggior parte degli individui porta dei geni recessivi pericolosi. Molti allevatori pensano anche che è meglio avere una popolazione con maggior inbreeding e meno tipi diversi di malattie genetiche, in modo da poterle tenere più facilmente sotto controllo. Magari ci sono pure test disponibili per queste malattie. Ma, come vedremo più avanti, è meglio avere frequenze più basse di numerosi geni recessivi differenti che avere una più alta frequenza di un singolo gene recessivo.
Assumiamo di avere una popolazione A con una frequenza genica del 50% per un qualche difetto genetico. Lo confronteremo con quello di una popolazione B con una frequenza genica del 10% per 5 diversi difetti recessivi. Entrambe le popolazioni avranno la stessa frequenza di geni pericolosi, ma la popolazione A ha dei geni difettosi di un solo tipo (facile da tenere sotto controllo) mentre la popolazione B ha i suoi geni difettosi suddivisi in cinque diversi tipi.
Il rischio per un cucciolo nella popolazione A di mostrare il difetto genetico è allora 0.50 x 0.50 = 0.25 = 25%.
Il rischio per un cucciolo nella popolazione B di mostrare il difetto genetico è 5 x (0.10 x 0.10) = 0.05 = 5%.
Questo mostra che otterremo un minor numero di cuccioli malati nella popolazione che ha frequenze più basse per differenti tipi di difetti. Il modo più efficace per mantenere una razza sana non è cercare di eliminare i recessivi pericolosi, ma di far calare la frequenza ad un livello talmente basso che due recessivi dannosi dello stesso tipo non si accoppino mai.
Alcuni allevatori esiteranno ad eseguire incroci perchè temeno che il tipo venga perso per sempre. Alcuni allevatori sono dell'opinione che l'inbreeding (linebreeding) sia il solo modo per ottenere tipi eccellenti ed uniformi. E' vero che l'inbreeding è il modo più veloce per ottenere dei risultati in quest'area. Il problema è che si rischia la salute a lungo tempo di questi gatti. E' possibile raggiungere gli stessi risultati senza inbreeding, sebbene occorra più tempo. Sfortunatamente l'inbreeding è una scorciatoia molto allettante per gli allevatori che sono interessati a portare i loro gatti in expo. Ma uno dovrebbe tenere a mente che molti di questi geni che vengono duplicati dall'inbreeding non hanno assolutamente niente a che vedere con il tipo. Per esempio, un essere umano ha approssimativamente 30 000 geni e il 98,5% di questi sono identici a quelli di uno scimpanzè! Eppure, non siamo noi piuttosto diversi da uno scimpanzè? Quanto ampiamente potranno differire i geni di un Siamese e di un Persiano? O di un norvegese e di un maine coon? O tra un burmese di buon tipo ed un burmese di un tipo appena ragionevole? Non molto più di quanto noi non potremmo fissare in alcune generazioni di allevamento selettivo, sono piuttosto sicura di questo!
Sì, questo è dovuto anche ad una popolazione effettiva troppo piccola! A meno che non sia dovuto ad un allevamento senza riguardo per le funzioni anatomiche dell'animale. Allevare per corpi estremamente lunghi potrebbe causare problemi nella schiena e l'allevamento per musi molto corti potrebbe dare dei problemi con i denti, allevare per teste estremamente triangolari, squadrate, rotonde ecc. potrebbe causare problemi con la mascella, occhi, cervello, o altro. Un gatto deve poter essere innanzitutto un GATTO. Non è un pezzo di argilla che possiamo modellare secondo i nostri ideali estetici. Un gatto non è fatto di cerchi, triangoli, quadrati o altre figure geometriche, dobbiamo ricordarlo. Forse dovremmo allevare tutti gatti con mantelli da barboncino, così che potremmo scolpire le forme geometriche e gli angoli ottusi che più ci piacciono. Allora, i gatti potrebbero vedere salva la loro anatomia. Nonostante lo standard dica che una testa debba essere triangolare o quadrata, noi come allevatori dobbiamo resistere di portarlo agli estremi. Dobbiamo ottenere la testa di un gatto, non una figura geometrica.
A parte questo allevamento per tratti estremi, sono le popolazione effettive troppo ridotte che causano le alte frequenze di molte malattie genetiche che si manifestano nelle razze. Molti allevatori sembrano un pò confusi a tal proposito. Potrebbero pensare che se hanno, per esempio, il 10% dei gatti della loro razza affetti da PRA, il che significa una frequenza genica approssimativa del 32% per il gene recessivo PRA, e se non testiamo nè lavoriamo per ridurre questa frequenza, allora la frequenza aumenterà automaticamente col tempo. Questo, ovviamente, non è corretto. Se così fosse, anche la frequenza dei diluiti (blue, cream, ecc...) dovrebbe aumentare nel tempo a meno che non si selezioni contro il gene della diluizione. Se la popolazione effettiva è ampia a sufficienza, e non viene fatta selezione nè contro nè per il PRA, allora la frequenza genica resterà al 32%.
D'altra parte, se selezionassimo anche debolmente contro il PRA, per esempio permettendo a due gatti portatori di PRA (omozigoti) di avere non più di una cucciolata, allora la frequenza decrementerebbe. Lentamente, con una selezione debole, più velocemente con una selezione stretta.
Ma allora cosa succede se la popolazione effettiva è troppo piccola? Cosa accade alla frequenza genica? Avrà lo stesso effetto del lancio di una moneta per 10 volte. Le tue opportunità per avere testa sono del 50% ogni volta. E se lanciassi la moneta 1000 volte, avresti un numero di teste vicino al 50%. Ma qui la lanci solo 10 volte. Quindi, non è molto sorprendente se, casualmente, ottieni 70% teste e 30% croci o 30% teste e 70% croci o qualcosa di simile.
Nell'analogo scenario di una piccola popolazione di gatti, questo significa che una frequenza genica attorno al 30%, nella generazione successiva potrebbe aumentare al 35%, a causa di effetti casuali. Oppure, potrebbe diminuire al 25%, per lo stesso effetto casuale, cosa che, nel caso del PRA, sarebbe più auspicabile. Ma supponiamo di essere pessimisti e di assumere che la frequenza sia aumentata al 35%. Allora, il valore ATTESO della frequenza genica per la generazione successiva è ancora del 35%. Ma, casualmente potrebbe attestarsi al 29%, 34%, 38%, 42% o altro. Più piccola è la popolazione effettiva, più alto è il rischio di avere ampie deviazioni dal valore atteso. Quindi questa frequenza, ottenuta casualmente, sarà il valore atteso per la prossima generazione. Questo fenomeno è chiamato deviazione casuale. Se il suo impatto è più forte di quello della selezione - naturale o artificiale - allora i cambiamenti sulla frequenza genica potrebbero benissimo essere opposti a quelli desiderati. MALGRADO la selezione. E allora gli occhi potrebbero schiarirsi nei siamesi, o i ciuffetti potrebbero diventare più piccoli sulle orecchie dei nostri norvegesi o la PKD potrebbe diventare più comune nei nostri persiani. Non sarebbe affatto divertente!
Se noi ora andiamo a vedere perchè la PKD sia diventata un problema così comune nei persiani, difficilmente sarà dovuto a qualche misteriosa selezione in favore di reni cistici. Deve esserci un'altra causa.
Ovviamente, dev'essere iniziato con una mutazione in un gatto molti anni fa. Era un gene dominante, così il gatto sviluppò le cisti nei suoi reni. Assumiamo che si trattasse di un maschio che morì di PKD a 5 anni. O anche a 7-8 anni. Ad ogni modo, supponiamo che si faccia una certa selezione contro il gene. Allora, se la popolazione è ampia abbastanza, la frequenza diminuirà e prima o poi scenderà allo 0%. E anche se non ci fosse selezione contro il gene, ci sarebbero grosse probabilità per il gene di scomparire in poche generazioni, dal momento che la frequenza potrebbe casualmente essere leggermente maggiore o leggermente minore. E dal momento che la frequenza era all'inizio molto bassa (un gene mutato in una popolazione ampia), è piuttosto probabile che la frequenza diminuisca casualmente allo 0% e quindi che il gene si perda.
Ma allora, la popolazione effettiva del persiano apparentemente non era ampia abbastanza. Si verificò deviazione casuale e, casualmente questo causò sfortunatamente un incremento della frequenza del gene della PKD. Al di là di un certo grado di selezione contro questo gene, il risultato fu che la frequenza si assestò a circa il 25-30% prima che molti allevatori prendessero coscienza del problema e venisse introdotta una forte selezione.
Cosa deve dirci tutto questo? Che se non abbiamo popolazioni effettive abbastanza ampie nelle nostre razze, allora frequenze alte di problemi genetici sgraditi continueranno a sorgere. Se saremo sfortunati potremmo avere problemi anche a ridurre questi problemi con la selezione.
Se, invece, ci assicuriamo di avere delle popolazioni effettive abbastanza larghe nelle nostre razze, le malattie genetiche non sorgeranno come un problema comune all'intera popolazione. E, come bonus, evitiamo depressione da inbreeding e sistemi immunitari deboli.
Allevare con popolazioni effettive troppo piccole e, nello stesso tempo, iniziare progetti di abbattimento di malattie genetiche in una razza, è come essere curati lungamente per il cancro e continuare a fumare.
Lavorare per pool genetici sufficientemente ampi è una specie di misura di medicina preventiva per le razze. Non sembra intelligente trattare solo i sintomi, senza preoccuparsi delle misure preventive che potrebbero prevenire le cause.
Dovremmo tenere in mente questo bisogno di popolazioni effettive ragionevolmente larghe anche quando creiamo e accettiamo un gatto spotted a pelo corto, o un gatto a pelo semilungo dalla testa media, ecc. A meno che il numero di allevatori che vogliono lavorare con razze spotted shorthaired sia aumentato con la stessa velocità con cui aumenta il numero di razze, il reclutamento di allevatori, per esempio di Bengal - giusto un esempio - costerà agli Ocicat, agli Spotted Oriental Shorthairs, agli Egyptian Maus ecc la possibilità di mantenere costante e ampio abbastanza il numero di animali per i loro programmi di allevamento. Possono le razze affrontare questo problema? La nuova razza sarà in grado di farsi largo tra tutte le altre? O forse tutte loro diventeranno popolazioni troppo piccole, tanto che alla fine abbiamo distrutto tutte le razze spotted shorhair? Queste sono cose importanti a cui pensare per le organizzazioni feline. Queste cose sono reali, non solo "teorie" e abbiamo già iniziato a vedere i primi effetti, sebbene non ancora così gravemente come nelle razze canine. Ma temo che diventerà peggio, a meno che non si faccia qualcosa - prima è meglio è.
Dunque questo è qualcosa con cui dovremmo iniziare a lavorare. Tra tutti, non devono essere dimenticati i progetti specifici contro specifiche malattie. Si tratta delle basi reali della salute dei nostri gatti e delle razze.
Se ad un gatto viene diagnosticato un difetto o una malattia, che sia ereditaria o no, come si dovrebbe agire? Una regola di base prevede di non allevare basandosi su quel gatto ma continuando con i suoi parenti. Se lo stesso problema si ripropone, sarà il caso di prendere successive decisioni.
Se è una malattia di cui è nota la natura ereditaria, le azioni potrebbero essere diverse a seconda di come è stata ereditata. Di seguito sono dati alcuni suggerimenti su vari modi con cui gestire il problema. Si noti che queste sono raccomandazioni di carattere generale. Nei casi specifici potrebbe essere il caso di ricalibrare le azioni in qualche modo.
Se è una malattia grave, che affligge un numero cospicuo di individui nella razza, potrebbe essere utile organizzare uno speciale programma sanitario allo scopo di monitorare il problema. Come organizzare un programma sanitario dipende dal modo in cui si vuole rispondere alle domande sopra menzionate. La parte più importante di tutti i programmi sanitari è la diffusione delle informazioni. Si dovrebbero diffondere informazioni riguardo i sintomi della malattia, lo sviluppo, l'ereditarietà e possibili test disponibili. Questo può esser fatto attraverso riviste specializzate, brochures, siti web, meetings nelle associazioni di razza e seminari. Molto spesso c'è della ritrosia tra gli allevatori quando debbono confrontarsi o anche ammettere l'esistenza di problemi di salute nella razza. Spesso, non è perchè gli allevatori non si curino dei gatti malati ma per paura dell'ignoto e per mancanza di conoscenza. Se non si sa come trattare un problema ci si sente a disagio nel parlarne. Molti sono spaventati dalle reazioni di panico degli altri allevatori, dalla richiesta che l'intera linea di sangue venga sterilizzata qualora si venga a sapere della malattia. Sfortunatamente questa paura non è sempre irrilevante. A causa della mancanza di conoscenza, si verificano incidenti anche quando gli allevatori prendono decisioni drastiche per risolvere in fretta il problema nella razza. È tanto stupido quanto mettere la testa nella sabbia e pretendere che i problemi non esistano. Ci sono solo due tipi di reazioni di panico. E nessuna fa bene ai gatti, naturalmente. Le misure prese devono essere ragionevoli e proporzionali alla difficoltà del problema. In nessun caso si dovrebbe selezionare tanto rigidamente da escludere dall'allevamento più di 1/3 dei gatti nella popolazione a causa di uno stesso problema di salute. Se si prendono misure troppo drastiche l'intera popolazione riproduttiva potrebbe essere troppo piccola e questo potrebbe provocare ulteriori malattie genetiche nella popolazione proprio a causa della riduzione della popolazione. E questo è esattamente quel che volevamo evitare!
Quindi, le fondamenta per un programma sanitario sono informazione, informazione e ancora informazione!
Allora potrebbe essere anche il caso di registrare casi di malattia e possibili risultati di test. Se si decide di farlo, si dovrebbe considerare anche il fatto che il registro è aperto in modo che tutte le persone possano prendere visione dei risultati. Questo è un fattore decisivo affinchè un programma sanitario dia buoni risultati. La mancanza di apertura causerà solo gossip e speculazioni, mentre i fatti mettono a tacere ogni discussione di ogni tipo. E allora tutte le energie potranno essere dedicate a fare qualcosa di utile per risolvere il problema.