Genetik
Av Ulrika Olsson. Varför ska man lära sig allt detta? Det är ju en hobby, inte ett yrke!För att kunna bedriva avel på ett bra sätt behöver man ha en del kunskaper i genetik. Visserligen är kattuppfödning "bara en hobby", men det förändrar inte det faktum att genetikkunskaper behövs, för - hobby eller ej - raserna och därmed katterna kan skadas på både kort och lång sikt, om aveln bedrivs på ett felaktigt sätt. Det är förstås inte etiskt försvarbart att på grund av okunskap tillfoga katterna skada. Så om man inte har tid eller lust att sätta sig in i dessa frågor, bör man inte heller föda upp katter. Man kan ju ändå ställa ut katter, och på annat sätt ha roligt med sina katter! Här kommer vi att gå igenom en översikt i ämnet. Det är dock att rekommendera att du fördjupar dig ytterligare på egen hand, genom att läsa böckerna som föreslås och andra böcker i ämnet, eller genom att gå ytterligare kurser när tillfälle ges. Grundläggande genetikCellenAlla organismer består av celler. De lever antingen som enskilda celler eller som större eller mindre ansamlingar av celler. Bakterier och mikroskopiska varelser består av en enda cell, medan högre växter och djur består av flera tusen, miljoner eller miljarder celler. Hos sådana komplicerade organismer har cellerna olika uppgifter och är samlade i organ med olika funktion. Exempel på sådana organ kan vara hjärna, njurar, lungor eller hos växter blad och ståndare. Form och storlek på en cell kan variera högst avsevärt. Alla kan dock betraktas som en blandning av biologiska molekyler inuti en påse. "Omslaget" kallas cellmembran, och "soppan" inuti, cytoplasman, innehåller en mängd lätt igenkännbara strukturer, som alla har speciella funktioner. Den största strukturen i cellen är cellkärnan, som innehåller kromosomerna. KromosomerKromosomerna motsvarar varandra två och två, så att om det till exempel finns en gen för ögonfärg på den ena kromosomen i ett par så finns det också en gen för ögonfärg på motsvarande plats, samma locus, på den andra kromosomen. Det är inte nödvändigtvis anlaget för samma ögonfärg på båda kromosomerna, men det kan vara det. De två kromosomer som på detta sätt motsvarar varandra sägs vara homologa. När en cell delar sig sker först en dubbling av antalet kromosomer genom att var och en delar sig på längden till två hälfter. De två hälfterna är sammanhållna på ett bestämt ställe som kallas centromeren. Därefter radar de upp sig i cellens mittplan och delar upp sig i två grupper, varefter varje grupp vandrar mot varsin pol. Så bildas en cellvägg mellan de båda dottercellerna och processen kan börja om igen. Denna typ av delning kallas mitos. Vid mitosen delar sig alltså modercellen till två identiska dotterceller, som båda har exakt samma kromosomuppsättning som modercellen. Mitos:
Det finns också en annan typ av celldelning, reduktionsdelning eller meios. Vid meiosen reduceras antalet kromosomer så att dottercellerna bara innehåller hälften så många kromosomer som modercellen, en kromosom ur varje par (se fig 2). Dessa celler med enkel kromosomuppsättning sägs vara haploida (grekiska: haploos = enkel). Cellerna som har dubbel uppsättning av kromosomer, det vill säga har alla kromosomer i par, sägs vara diploida (diploos = dubbel). Hos högre organismer är det bara könscellerna, det vill säga ägg och spermier, som är haploida. Om könscellerna inte vore haploida skulle ju vid befruktningen antalet kromosomer fördubblas för varje generation. Meios:
Hos många organismer, inklusive däggdjuren, är det två av hanens kromosomer som inte bildar ett homologt par. De kallas x- och y-kromosomerna. Vid meiosen bildas därför två slags spermier, den ena med en x-kromosom och den andra med en y-kromosom. Honans celler har däremot två x-kromosomer, och varje ägg innehåller en sådan. När ägg och spermier smälter samman vid befruktningen blandas deras kromosomer, och den diploida ordningen återställs. Ena hälften av varje kromosompar kommer alltså från modern genom ägget och den andra från fadern genom spermien. I fortsättningen delar sig det befruktade ägget genom mitos. Könet på den nya organismen beror på om ägget befruktats av en spermie med en x-kromosom, vilket ger en hona, eller en y-kromosom, som ger en hane. Hos en del organismer, som till exempel fåglar, är det tvärtom så att det är äggcellerna som har två olika könsbestämmande kromosomer. GenerOrdet gen, som introducerades 1910, användes om en abstrakt ärftlig enhet som styr ett speciellt arvsanlag hos en bestämd art. Genernas existens förutsåg man genom att studera ärftliga anlag, exempelvis blomfärg, från kända föräldrar över många generationer. Man fann att den faktor som bestämmer blomfärg kan förekomma i olika versioner. I det ena fallet ger den vita blommor, i det andra fallet ger den röda. Samma sak gäller för frönas ytstruktur: en del blir rynkiga, andra blir släta. Dessa olika varianter av en och samma gen kallas alleler. Varje organism har två alleler för varje anlag, en från varje förälder. I varje generation delas de upp när könscellerna bildas vid reduktionsdelningen: varje haploid könscell har bara en medlem av det ursprungliga paret, alltså en allel. Vid befruktningen får man en ny kombination. De båda allelerna i paret kan vara likadana, och individen sägs då vara homozygot (grekiska: homos = lika, zygon = ok, par) för det paret alleler. De kan även vara olika, och individen sägs då vara heterozygot (heteros = olika). Om vi kallar de alleler som bestämmer ärtblommans färg för fr (röd blomfärg) och fv (vit blomfärg), så kan en individ ha följande kombinationer: frfr = homozygot, fvfv = homozygot, frfv = heterozygot. Könscellen kommer att ha antingen allelen fr eller fv. Allelpar för olika arvsanlag överförs oftast till könscellerna oberoende av varandra, eftersom de olika generna oftast sitter på olika kromosomer eller långt ifrån varandra på samma kromosom. En ärtplanta kan exempelvis ha allelparen frfv för blomfärg och slsk för lång respektive kort stjälk. Könscellerna kan då innehålla vilken som helst av följande kombinationer: frsl, frsk, fvsl eller fvsk. När könscellerna bildas överförs alltså allelerna för färg, fr och fv, oberoende av allelerna för stjälklängd, sl och sk. ÖverkorsningIbland händer det dock att generna för två olika egenskaper sitter på samma kromosom. Om genen för blomfärg och genen för stjälklängd skulle sitta på samma kromosom borde man ju rimligtvis inte kunna få både rödblommande och vitblommande ärtplantor med både långa och korta stjälkar. Då borde ju genen för lång stjälk och till exempel genen för röd blomfärg följas åt, så att man bara kunde få rödblommande högväxta eller vitblommande lågväxta plantor. Nu är det inte så, för det händer ofta under reduktionsdelningen att två homologa kromosomer lägger sig i kors över varandra. De kan då komma att utbyta delar så att nya kombinationer uppstår. Detta kallas överkorsning eller rekombination. Fortfarande är det dock så att gener som sitter på samma kromosom visar en tendens att följas åt. Ju närmare varandra de sitter placerade på kromosomen desto mindre är sannolikheten att en överkorsning ska ske emellan dem, och desto större chans är det att generna följs åt. Man säger att generna är kopplade. MutationerGenerna består av en liten bit av en DNA-molekyl. Ibland blir det något fel vid celldelningen så att en bit av en DNA-molekyl, kanske en liten del av en gen, blir annorlunda än ursprungsmolekylen. Cellen med denna felaktiga DNA-molekyl delar sig sedan och sprider felet vidare. Även könscellerna kan få en "defekt" DNA-molekyl, och då får alla celler i den nya organismen samma fel. Man säger då att en mutation har uppstått. En del mutationer förändrar inte individen överhuvudtaget. Andra ger en sådan drastisk förändring att individen inte kan överleva, men en del mutationer ger förändrade men fortfarande livsdugliga individer. Exempel på sådana mutationer kan vara nonagoutigenen och dilutionsgenen på katt. En del mutationer ger till och med individer som har lättare att klara sig än andra. Då kommer detta nya anlag att sprida sig och djur- eller växtarten har då förbättrat sig tack vare mutationen. Det är detta som ligger till grund för Darwins utvecklingslära. Det naturliga urvalet sköter om att mutationer som till exempel ett djur har nytta av bevaras, medan skadliga mutationer sållas bort. Olika typer av nedärvningDominant - recessivtNär Gregor Johann Mendel, genetikens fader, experimenterade med ärtväxter tittade han, som tidigare nämnts, bland annat på blommornas färg. Han utgick från två ärtsorter som vid odling visat sig vara konstanta i fråga om blomfärgen. Den ena sorten gav bara röda blommor och den andra gav bara vita blommor. Mendel korsade dessa två sorter genom att överföra pollen från den ena sorten till pistillerna i den andra sortens blommor. Resultatet blev plantor som bara hade röda blommor. Dessa plantor fick sedan fortplanta sig genom självbefruktning. Avkomman blev nu inte enhetlig. Det visade sig att ungefär tre fjärdedelar hade röda blommor och en fjärdedel av plantorna hade vita blommor. Man säger att det skett en klyvning i två olika typer med klyvningstalet 3:1, som visar förhållandet mellan antalet rödblommande och vitblommande plantor (se nedan). Mendel antog att plantorna som kom från korsningen mellan de två sorterna innehöll både röd-anlag och vit-anlag. Han antog också att röd-anlaget hade kraftigare verkan än vit-anlaget. Han kallade därför det kraftigare verkande anlaget dominant. Det svagare anlaget kallade han recessivt. Han menade att det dominanta anlaget för röda blommor fullständigt dolde det recessiva anlaget för vita blommor hos de heterozygota plantorna.
Det kan komma två olika typer av könsceller hos varje förälder:
_______________________________________ | | | | | | fr | fw | |____|______________|_________________| | | | | | fr | frfr | frfw | | | Röd blomma | Röd blomma | |____|______________|_________________| | | | | | fw | frfw | fwfw | | | Röd blomma | Vit blomma | |____|______________|_________________| Klyvningstal 3 röda : 1 vit Ofullständig dominansDet är inte alltid som dominansen hos en gen är fullständig, utan man kan ibland se skillnad mellan en homozygot och en heterozygot individ. Ett tydligt exempel på detta finner man hos den så kallade underblomman, Mirabilis. Här är den röda blomfärgen ofullständigt dominant över den vita. Heterozygota plantor får blommor med en färg som ligger emellan rött och vitt - de blir skära. Detta kallas ofullständig dominans. Om man korsar en röd och en vit underblomma får alla avkommorna skära blommor. Om man parar två skära blommor får vi följande parningsschema:
_____________________________________ | | | | | | fr | fw | |____|______________|_______________| | | | | | fr | frfr | frfw | | | röd | skär | |____|______________|_______________| | | | | | fw | frfw | fwfw | | | skär | vit | |____|______________|_______________| Vi får alltså klyvningstalet 1 röd : 2 skära : 1 vit - 1:2:1. ÖverdominansIbland är fenotypen för den heterozygota individen mer extrem än båda de homozygota varianterna. Alltså, om pp ger en ljusrosa blomma och PP ger en mörkrosa blomma, så ger Pp en mörkröd blomma! Och det känns ju lite oväntat. Det här fenomenet kallas överdominans, och det förekommer bland annat i immunförsvaret, där det ofta ger bättre överlevnadsförmåga att vara heterozygot än att vara homozygot för den ena eller den andra allelen. PolygenerIbland kan två eller flera olika gener bidra till en och samma egenskap. Detta har bland annat studerats på vete. Vetekorn har som regel en röd färgton, men även rent vita korn förekommer. Vid korsning mellan en konstant rödkärnig sort och en vitkärnig sort får man bara röda korn. I nästa generation dyker den vitkorniga sorten upp igen. Detta beror på att vete har två olika gener för kärnfärg, som ligger i var sin kromosom (nedärvs alltså oberoende av varandra). Den första korsningen kan då skrivas R1R1 R2R2 (röd) x r1r1 r2r2 (vit), vilket ger R1r1 R2r2 (röd). Dominansen hos R1 och R2 är ofullständig, vilket gör att genernas verkan kan adderas. Detta medför att de rödkärniga vetesorterna kan ha flera olika nyanser. Parningen mellan två med genotypen R1r1 R2r2 ger följande parningsschema och färger:
_______________________________________________________________________ | | | | | | | | R1R2 | R1r2 | r1R2 | r1r2 | |______|________________|________________|________________|___________| | | | | | | | R1R2 | R1R1 R2R2 | R1R1 R2r2 | R1r1 R2R2 | R1r1 R2r2 | | | mörkröd | mellan-mörkröd | mellan-mörkröd | mellanröd | |______|________________|________________|________________|___________| | | | | | | | R1r2 | R1R1 R2r2 | R1R1 r2r2 | R1r1 R2r2 | R1r1 r2r2 | | | mellan-mörkröd | mellanröd | mellanröd | ljusröd | |______|________________|________________|________________|___________| | | | | | | | r1R2 | R1r1 R2R2 | R1r1 R2r2 | r1r1 R2R2 | r1r1 R2r2 | | | mellan-mörkröd | mellanröd | mellanröd | ljusröd | |______|________________|________________|________________|___________| | | | | | | | r1r2 | R1r1 R2r2 | R1r1 r2r2 | r1r1 R2r2 | r1r1 r2r2 | | | mellanröd | ljusröd | ljusröd | vit | |______|________________|________________|________________|___________| Vi får alltså en skala med fem olika nyanser redan när bara två anlagspar är inblandade. När det gäller exempelvis storleken på en katt, pälslängden eller mängden underull är det med största säkerhet fler anlagspar som är med och påverkar. Resultatet blir en kontinuerlig skala mellan två extremlägen. Könsbunden nedärvningFärgblindhet hos människor är ett exempel på ett anlag som är könsbundet. Anlaget är recessivt och sitter på x-kromosomerna. För att markera detta kan vi kalla det Xf, och det dominanta anlaget för normalt färgseende kan vi kalla XF. Det är allmänt känt att det finns betydligt många fler män som är färgblinda än det finns färgblinda kvinnor. Detta beror på att en färgblind kvinna måste ha sjukdomsanlaget på båda x-komosomerna, annars skulle ju det dominanta anlaget för normalt färgseende ta överhanden så att hon inte fick sjukdomen. En man däremot har ju bara en x-kromosom, och om färgblindhetsanlaget finns på denna är han färgblind. På y-kromosomen finns det ju inget dominant anlag för normalt färgseende som kan dölja sjukdomsanlaget. Följden av detta blir också att en kvinna som är färgblind måste ha fått sjukdomsanlaget både från sin far och från sin mor. Detta innebär att fadern också måste vara färgblind, anlaget kan ju inte bäras dolt hos män. Modern behöver däremot inte vara färgblind, utan hon kan bära anlaget dolt. En färgblind man måste ha ärvt anlaget av sin mor. Han måste ju ha ärvt y-kromosomen av sin far. Alltså måste x-kromosomen komma från modern, och med x-kromosomen följer sjukdomsanlaget. Ett exempel: vi gör ett parningsschema för parning mellan en färgblind man och en kvinna som bär sjukdomsanlaget dolt.
_________________________________________ | | | | | | Xf | Y | |____|_________________|________________| | | | | | XF | XFXf | XFY | | | flicka, normalt | pojke, normalt | | | färgseende | färgseende | |____|_________________|________________| | | | | | Xf | XfXf | XfY | | | flicka, | pojke, | | | färgblind | färgblind | |____|_________________|________________| EpistasiEn del gener är inte bara dominanta över andra alleler som hör till samma locus, utan även över andra gener. Eller så är den recessiv gentemot en annan allel med samma locus, men dominerar ändå över någon gen i ett annat locus. Detta kallas för epistasi. Ett exempel på detta är genen för helvit färg på katt, W. Den genen är epistatisk över alla andra gener för pälsfärg - vare sig katten bär på anlag för svart, blått, rött, randigt eller prickigt så är det bara den vita färgen som visar sig. Kattens färggenetikMan bör som blivande uppfödare lära sig hur färgerna nedärvs på katt. Först behöver man kunskap om hur de olika färgerna och mönstren ser ut. Man måste kunna åtminstone färgerna i den rasen man själv planerar att föda upp. Olika färger kan studeras till exempel på utställningar - fråga katternas ägare om du är osäker på vilken färg en katt har, eller för att kolla dig själv. Kanske kan din klubb också hålla en färgbestämningskurs? När du känner till de olika färgerna är det dags att lära sig färggenetiken. Den ursprungliga tamkattvarianten är en korthårig bruntigré katt. Alla andra färger och varianter som finns har uppstått senare som följd av mutationer. Rött eller svart pigmentKatter kan som bekant ha många olika färger, men det finns bara två olika sorters pigment: eumelanin, svart, och phaeomelanin, rött. En hankatt kan bara ha ett slags pigment, medan en honkatt kan ha båda (sköldpaddsfärgad). Detta beror på att anlagen för pigmentsort sitter på x-kromosomerna. Nedärvningen är alltså könsbunden. En hane har en x-kromosom och en y-kromosom, och kan därför bara ha ANTINGEN allelen för svart pigment eller allelen för rött pigment. Honorna däremot har två x-kromosomer och kan därmed ha BÅDE en allel för svart och en allel för rött. Ingen av allelerna dominerar över den andra, utan katten blir då både svart och röd - sköldpadd. En hona kan naturligtvis också ha allelen för svart pigment på båda x-kromosomerna. Katten blir då svart. Hon kan också ha allelen för rött pigment på båda, och blir då röd.
Beteckningar: Xr = x-kromosom med allel för phaeomelanin, rött pigment
Xb = x-kromosom med allel för eumelanin, svart pigment
Y = y-kromosom, ingen gen för pigment
alternativt: O = röd (orange)
o = svart
Tänk på att en hane alltid måste få y-kromosomen från sin far, och därför kommer hans x-kromosom från modern. En hankatts pigment kommer därför alltid från hans mor, medan faderns pigment inte ärvs. En honkatt måste däremot få x-kromosomen från sin far. Hon ärver alltså alltid faderns pigment. Dessutom får hon en av moderns x-kromosomer. Hon ärver alltså pigmentet både av sin far och sin mor. Observera att detta bara gäller själva pigmentet! Silver, agouti/non-agouti, dilution och annat nedärvs oberoende av kön. Exempel: En sköldpaddsfärgad hona paras med en svart hane. Honan kan ge Xb eller Xr till ungarna. Hanen kan ge Xb eller Y.
____________________________________ | | | | | | Xb | Y | |____|________________|____________| | | | | | Xb | XbXb | XbY | | | Svart hona | Svart hane | |____|________________|____________| | | | | | Xr | XbXr | XrY | | | Sköldpadd hona | Röd hane | |____|________________|____________| Chansen att få en svart hona är alltså en på fyra, 25 %. Chansen att få en svart hane är också en på fyra, 25 %, precis som chansen att få en sköldpadd hona och att få en röd hane. Agouti eller nonagoutiPå en agouti katt är en del av pälsstråna randiga, medan andra är helfärgade. På en bruntabby till exempel är stråna i de svarta tecknen svarta, medan de bruna partierna väsentligen innehåller svart- och ljusbrunrandiga strån. Den nonagouti-variant som motsvarar brunagouti är svart. Allelen för nonagouti är recessiv. Det krävs alltså att båda föräldrarna bär allelen fšr nonagouti för att en avkomma ska kunna bli nonagouti. Nonagoutigenen fungerar inte särskilt bra på röda katter. Nonagouti röda katter är lika randiga som rödagouti katter. Man brukar dock kunna avgöra om en röd katt är agouti eller nonagouti genom att titta på partiet mellan nosspegeln och munnen. En agouti katt är vit eller mycket ljus där, medan en nonagouti katt har ungefär samma färg där som i ansiktet i övrigt. Samma sak gäller för crèmefärgade katter. Om katten är röd-vit eller crème-vit och har vitfläck över nosen blir det naturligtvis omöjligt att avgöra om den är agouti eller nonagouti på detta sätt. Man får då se på katternas öronkanter - de är ljusare på en agouti än på en nonagouti.
Beteckningar: A = agouti
a = nonagouti
MönsterformAgoutikatter kan vara tabby, tigré, spotted eller tickad. En tigrerad katt är, som namnet antyder, tigerrandig med relativt smala ränder. En tabby har bredare ränder och kan närmast sägas vara marmorerad. Spotted betyder att katten är prickig, och tickad är den katt som har en mörk rand längs ryggraden och ut på svansen medan resten av katten är rent agouti utan tecken. Abessinier och somali är exempel på tickade katter, och denna mönsterform kallas även ofta aby-mönster. De tre mönsterformerna tabby, tigré och tickad är resultatet av tre olika alleler med samma locus. Genen för aby-mönster är dominant över de andra två, och genen för tigré är dominant över genen för tabby.
Beteckningar: Ta = aby-mönster, tickad
T = tigré
t (alt. tb ) = tabby
Man vet ännu inte den exakta genetiken som ligger bakom att en katt blir spotted. Man menar dock att det är en eller flera gener som bryter upp ränderna på en tabby eller en tigré till prickar. Det anses att de spottedkatter som har tabby som grundmönster får de tydligaste fläckarna. Det är inte ovanligt att katter har ränder och prickar blandat, så det kan ofta vara svårt att avgöra om en katt är tigré eller spotted. Nyhet! En ny teori om nedärvningen av de olika tabbymönstren har lagts fram. Läs om den här, på Dr. Lorimers hemsida! http://cc.ysu.edu/%7Ehelorime/TabPat.html DilutionsanlagetDilution betyder utspädning, och detta anlag åstadkommer ett slags utspädning så att färgen blir blekare. Detta beror på att pigmentkornen klumpar ihop sig. För ögat ser då pälsen ljusare ut, på samma sätt som en blandning av svarta och vita sandkorn ser grå ut. Dilutionsanlaget är recessivt. Det gör en svart katt blå och en röd katt crème. En bruntabby katt blir blåtabby.
Beteckningar: D = icke-dilution, svart/röd
d = dilution, blå/crème
Anlagen för choklad och kanel/sorrelChokladanlaget orsakar en annan sorts blekning av färgen än dilutionsanlaget. De svarta pigmentkornen, som normalt är runda, blir lite tillplattade. Detta gör att mer ljus kan reflekteras - pälsen ser ljusare ut. Även detta anlag är recessivt. En katt som annars skulle ha varit svart blir, som namnet antyder, chokladfärgad. En blå katt blir lila. Chokladanlaget fungerar inte på det röda pigmentet, utan rött förblir rött och crème förblir crème. Chokladanlaget kommer från början från siamesen och finns därför på alla raser där siamesens maskfärger är godkända. Det finns även på orientalerna, som ju är mycket närbesläktade med siameserna. Kanel-/sorrelanlaget plattar till pigmentkornen mer än chokladanlaget gör, vilket leder till att pälsen ser ännu ljusare ut. Detta anlag är recessivt under både chokladanlaget och anlaget för normal pigmentering. En oriental med denna färg sägs vara kanelfärgad, och detta ord beskriver färgen perfekt. Abessinierns sorrelfärg är genetiskt identisk med orientalernas kanel, men i och med att abessiniern är tickad medan den kanelfärgade orientalen är nonagouti så ser de inte särskilt lika ut. Tidigare kallade man sorrel-abessinierna för röda, men man insåg ju snart att de inte kunde vara genetiskt röda på samma sätt som andra katter eftersom det aldrig föddes några sköldpaddsfärgade abessinier. En diluterad katt med kanel-/sorrelanlagen i homozygot uppsättning kallas fawn. Denna katt kan närmast sägas vara beige eller elfenbensfärgad. Inte heller detta anlag fungerar på rött och crème.
Beteckningar: B = normal pigmentering, svart
b = choklad (brown)
bl = kanel/sorrel (light brown)
Albinoserien
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Väg | 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 |
Inavelsgraden = Summan av alla bidrag = 0,46875 = 46,875%
En sak som händer är att inavelsgraden ökar för varje generation. Det gör den visserligen i ALLA populationer som inte är obegränsat stora, men det naturliga urvalet motverkar hela tiden de mer homozygota individerna, så att det kompenseras för små ökningar av inavelsgraden och den genetiska variationen därmed bevaras. Man vet också att det är fler äggceller som befruktas än det föds ungar i kullarna, och en teori är att dessa tidiga foster måste "slåss" för sin plats i livmodern, och att mer homozygota foster då har mindre chans att överleva. Denna teori har dock inte kunnat bevisas.
Vad händer när inavelsgraden ökar generation för generation? I början händer det just ingenting. Det är inte förrän homozygotigraden når en viss kritisk nivå som de verkliga problemen visar sig, och då är det som regel mycket svårare att göra något åt saken. Det är mycket bättre att börja motverka dessa problem innan symptomen dyker upp. Det pedagogiska problemet blir då att de som börjar avla med för få individer inte omedelbart kan se vilka problem det kommer att bli som följd av detta. De tänker "Jag har avlat på det här sättet i många år, och jag har inte sett några problem". Men som vi ser är "trial and error" inte någon bra metod här! När "error" dyker upp är det för sent att rätta till det hela på ett enkelt sätt.
Varför är då inavel så farligt? En sak - som de flesta uppfödare känner till - är att det innebär en ökad risk för dubblering av skadliga eller dödliga recessiva gener. Den dubbla kromosomuppsättningen skyddar oss annars i stor utsträckning från den risken, i en population som inte är alltför inavlad. Alla individer bär på några skadliga recessiva gener. En del uppfödare menar att inavel rensar ut de skadliga recessiva generna och leder till en friskare ras i framtiden. Men för det första så rensar inte inavel i sig själv ut någonting, utan den måste i så fall kombineras med en kraftig selektion för att oönskade gener ska rensas bort. För det andra måste man inavla väldigt kraftigt för att få alla eller nästan alla loci homozygota, så att man kan se vad katterna bär, och rensa bort alla oönskade gener. Para en hona med hennes bror, och 25% av alla loci är homozygota. Para sedan två av deras avkommor med varandra, och 37,5% av ungarnas loci är homozygota. Och sedan tar vi två av DERAS avkommor och parar dem med varandra! Nu är inaveln så stark att de flesta uppfödarna skulle backa. Men fortfarande är "bara" 50% av ungarnas loci homozygota. Så trots denna drastiska inavel kommer vi åt långt ifrån alla potentiellt skadliga recessiva gener.
Men om vi nu ändå bestämmer oss för att löpa linan ut här! Vi inavlar en linje mot 100% homozygoti, och under vägen selekterar vi hela tiden noggrant och kraftigt mot skadliga gener. Alla individer kommer då att få exakt samma genotyp, bortsett från att hanarna har en y-kromosom där honorna har en andra x-kromosom.
OK, det tog mycket tid och möda för att få fram denna så kallade isogena linje, och många katter dog på vägen. Men om vi nu slutligen har kommit till denna punkt så har vi ju ändå en linje som är 100% genetiskt frisk! Hurra!!!
Det är genomförbart, man kan göra så, om man är noga med att inte låta homozygotigraden öka snabbare än att man klarar att få bort alla oönskade gener. Detta har gjorts flera gånger med laboratoriemöss. Det fungerar alldeles utmärkt! Fast... man får bara ungefär en linje av tjugo att överleva. Övriga dör ut. Kanske inget att satsa på?
Dessutom blir inte immunförsvaret det bästa på homozygota individer. Immunförsvaret fungerar mycket bättre om inblandade loci är heterozygota, eftersom detta ger individen möjlighet att producera fler OLIKA slags antikroppar, och inte bara massor av antikroppar av SAMMA slag. Detta är inte ett så stort problem hos laboratoriemöss, eftersom deras miljö är rätt skyddad från (oönskade) smittor, och dessutom anses det inte precis som någon tragedi, tyvärr, om en laboratoriemus dör. Om en älskad sällskapskatt och familjemedlem däremot dör så är det desto mer sorgligt. Hmmm... Kanske var det inte någon vidare bra idé trots allt?!
Dessutom sker mutationer ständigt, och därmed skulle vår fina genotyp förstöras med tiden. Man får räkna med att varje individ bär på en eller att par nya mutationer.
Jag tror att vi får byta strategi!
Om en ras eller en population redan är så inavlad att klara tecken på inavelsdepression har dykt upp, som exempelvis hög frekvens av tidig cancer eller infektioner, vad kan man göra då?
Om det finns obesläktade linjer i andra länder så är den bästa lösningen förstås att utöka importen av katter från dessa linjer. Om det inte finns obesläktade linjer, måste vi para ut med katter av någon annan ras eller med oregistrerade katter som stämmer in hyfsat väl på standarden. Om tillräckligt mycket nya gener blandas in i populationen så kommer inavelsproblemet att lösas.
En invändning som man ibland hör mot den här typen av lösningar är att vi inte vet vilka skadliga recessiva gener som vi kan tänkas introducera i rasen genom inparningen av annan ras. Och det är ju sant, vi vet inte det. Däremot vet vi att alla individer bär några skadliga recessiva gener. Många uppfödare tror att det då är bättre att ha en mer inavlad population, och därmed ett mindre antal olika typer av skadliga gener, eftersom man då lättare kan kontrollera dem. Kanske finns det till och med tester för de sjukdomar eller defekter som dessa gener orsakar. Men som vi snart ska se är det faktiskt bättre att ha lägre frekvenser av många olika recessiva defekta gener än att ha en hög frekves av en enda recessiv defektgen.
Anta att vi har en population A med en genfrekvens på 50% för något slags recessiv defektgen. Vi ska jämföra detta med en population B med genfrekvensen 10% av var och en av fem olika recessiva defektgener. Båda populationerna kommer då att ha samma frekvens av skadliga gener totalt sett, men population A har bara ett slags defektgen (lätt att hålla koll på) medan population B har sina defektgener uppdelade på fem olika typer.
Risken för att en enskild kattunge i population A visar defekten är då 0,50 x 0,50 = 0,25 = 25%.
Risken för att en enskild kattunge i population B visar någon av de fem defekterna som finns i populationen är 5 x (0,10 x 0,10) = 0,05 = 5%.
Detta visar att vi får avsevärt mycket färre kattungar med defekter i en population som har lägre frekvenser av flera olika typer av defektgener. Det effektivaste sättet att hålla en ras frisk är inte att att försöka eliminera alla skadliga recessiva gener, utan att se till att de förekommer i så låg frekvens att två av samma slag aldrig möts.
Det förekommer att uppfödare tvekar att utpara eftersom de är rädda att de kommer att förlora typen på katterna för evigt. Det finns uppfödare som anser att inavel (linjeavel) är det enda sättet att få bra och enhetlig typ. Det stämmer att inavel kan hjälpa en att nå resultat snabbare på den fronten. Problemet är att man då riskerar rasens hälsa på lång sikt. Det är möjligt att uppnå samma resultat med typen på katterna utan inavel, även om det då kan ta lite längre tid. Tyvärr är inavel en väldigt frestande genväg för uppfödare som är intresserade av att ställa ut sina katter. Men man måste komma ihåg att de flesta av de gener man dubblerar genom att inavla inte har någonting alls med typ att göra. En människa har till exempel ungefär 30 000 gener, och ungefär 98,5% av dessa är desamma hos en chimpans! Och ändå är vi väl ganska olika chimpanser? Hur stor del av generna kan då skilja mellan en siames och en perser? Eller en norsk skogkatt och en maine coon? Eller mellan en burma med bra typ och en huskatt som ser ut ungefär som en burma? Inte mer än att vi kan fixa det med ett antal generationers selektiv avel, det är jag säker på!
Ja, det beror också på för små effektiva populationer! Det vill säga, i de fall det inte beror på att man bedriver en avel som inte tar hänsyn till katternas anatomiska funktioner. Om man avlar för att få fram extremt långa kroppar, får man kanske problem med ryggarna. Om man avlar för att få fram extremt korta huvuden så får man kanske problem med tänderna. Avlar man för att få extremt trekantiga, fyrkantiga, runda etc. huvuden så får man kanske problem med käkarna, ögonen, hjärnan eller något annat. En katt måste i första hand tillåtas att vara en KATT. Den består inte av lera, som vi kan forma som vi vill, efter våra egna estetiska ideal. En katt består inte av cirklar, trianglar, fyrkanter eller andra geometriska figurer, det måste vi komma ihåg. Kanske skulle vi föda upp alla katter med pudelpäls, så att vi kan klippa fram de geometriska former vi tycker är vackra? Då kan katterna få ha sin anatomi i fred. Nej, även om det står att ett huvud ska vara trekantigt eller fyrkantigt så måste man som uppfödare se till att inte driva det för långt. Ett katthuvud ska det vara - inte en geometrisk figur.
Bortsett från felavel av denna typ är det för små effektiva populationer som orsakar att höga frekvenser av genetiska sjukdomar eller defekter ibland dyker upp i raserna. Ibland kan man höra uppfödare som tror att om vi till exempel har PRA på 10% av katterna i en ras, vilket motsvarar en genfrekvens på ca 32% för den recessiva PRA-genen, och vi inte testar och selekterar hårt för att få ner frekvensen, så kommer frekvensen av PRA hela tiden automatiskt att öka. Detta stämmer förstås inte. Om det vore så, skulle det med samma resonemang innebära att exempelvis frekvensen av diluterade (blå, crème, lila, fawn) katter skulle öka okontrollerat om vi inte ständigt selekterade mot dilutionsgenen. Nej, om den effektiva populationen är tillräckligt stor, och ingen selektion för eller mot PRA sker, då kommer genfrekvensen att stanna på 32%.
Om vi däremot selekterar det allra minsta mot PRA, som att vi till exempel låter katter som själva har PRA få maximalt en kull efter sig, då kommer genfrekvensen att minska. Långsamt om vi selekterar svagt, snabbare om vi har ett starkare selektionstryck.
Men vad händer då om den effektiva populationen är för liten? Vad händer då med genfrekvensen? Jo, det blir samma effekt som om man singlar slant tio gånger. Chansen att få krona upp är 50% i varje kast. Och om du hade singlat slant tusen gånger så hade du fått nära 50% krona och 50% klave. Men nu gör du bara tio kast. Då är det inte särskilt osannolikt att du råkar få 70% krona och 30% klave, eller 30% krona och 70% klave, eller något liknande.
I fallet med en liten kattpopulation innebär detta att genfrekvensen på ca 30% i nästa generation kanske har råkat öka till 35% på grund av slumpens inverkan. Eller så kanske slumpen har gjort att den har minskat till 25%, vilket ju i fallet med PRA hade varit mycket trevligare. Men låt oss nu vara pessimistiska och anta att genfrekvensen ökar till 35%. Då kommer det FÖRVÄNTADE värdet på genfrekvensen i nästa generation också att vara 35%. Men på grund av slumpens inverkan kan den råka hamna på 29%, 34%, 38%, 42% eller vad som helst i trakten av 35%. Ju mindre den effektiva populationen är desto större är risken för en stor avvikelse från det färväntade värdet på genfrekvensen. Sedan blir då den frekvensen, som vi fick slumpmässigt, det färväntade värdet för nästa generation. Detta fenomen kallas för slumpmässig genetisk drift (eng. random drift). Om effekten av denna slumpmässiga genetiska drift är starkare än effekten av selektionen - naturlig eller tillförd av människan - då kan förändringarna i genfrekvenserna mycket väl bli tvärt om mot vad vi ville. TROTS selektionen. Då kan ögonfärgen bli blekare på våra siameser, lodjurstofsarna kan bli mindre på våra norska skogkatter, eller PKD kan bli vanligare på våra perser. Och det vore allt annat än roligt!
Om vi nu tar en titt på hur det kom sig att PKD blev ett alldeles för vanligt problem på exempelvis perser (och även på en del andra raser), så kan vi konstatera att det knappast kan ha berott på någon mystisk selektion till förmån för knöliga njurar. Det måste ha haft någon annan orsak.
Det måste naturligtvis ha börjat med en mutation hos en katt för länge sedan. Det var en dominant gen, så katten utvecklade cystor på sina njurar. Låt oss anta att det var en hane, som dog av PKD vid fem års ålder. Eller kanske 7-8 års ålder. Oavsett vilket, det blev en viss selektion mot genen. Om den effektiva populationen då hade varit tillräckligt stor, så skulle frekvensen av genen så småningom minska, och förr eller senare skulle frekvensen komma ner till 0%. Även om det inte hade funnits någon selektion alls mot genen, skulle det vara stor sannolikhet för att genen skulle försvinna inom några generationer, eftersom det kan slumpa sig så att frekvensen går aningens uppåt eller nedåt. Det finns ju från början bara en enda PKD-gen i en stor population, så i nästa generation kan det förstås råka finnas två, tre eller noll, beroende på om just katten med mutationen råkade gå vidare i avel eller inte, och om eventuella avkommor råkade ärva genen eller inte. Chansen är därför relativt stor att frekvensen av genen råkar gå ner till 0%, och då är genen borta.
Nu fanns det dessutom en viss naturlig selektion mot PKD-genen, men ändå ökade frekvensen mer och mer. Så uppenbarligen var den effektiva populationen för perser inte tillräckligt stor. Resultatet blev slumpmässig genetisk drift, och den råkade alltså oturligt nog göra så att frekvensen av PKD-genen ökade. Trots en viss selektion MOT genen hamnade frekvensen av drabbade katter på ungefär 25-60% (beroende på land) innan uppfödarna fick upp ögonen för problemet, började testa avelskatterna och därmed fick en starkare selektion mot sjukdomen.
Vad säger då allt detta oss? Jo, att om vi inte har tillräckligt stora effektiva populationer kan höga frekvenser av otrevliga genetiska problem fortsätta att dyka upp. Om vi har otur kan vi också misslyckas med att komma till rätta med problemet trots selektion.
Om vi istället ser till att ständigt ha tillräckligt stora effektiva populationer i våra raser, kommer genetiska sjukdomar inte att dyka upp som vanliga problem i hela populationen. Det blir istället bara enstaka, sällsynta fall. Som en extra bonus undviker vi då också inavelsdepression och dåliga immunförsvar.
Att avla med för liten effektiv population, och samtidigt starta hälsoprogram för att bekämpa genetiska sjukdomar inom rasen, är som att behandlas för lungcancer samtidigt som man fortsätter att röka. Eller som att ösa ut och torka upp vattnet som runnit över kanten på badkaret, men man har inte tänkt på att stänga av kranen, så vattnet fortsätter att fyllas på i badkaret!
Att arbeta med tillräckligt stor avelsbas är ett slags förebyggande medicinsk åtgärd för raserna. Det verkar inte så smart att bara behandla sjukdomarna, utan att bry sig om de förebyggande åtgärderna som kan förhindra att sjukdomarna alls uppkommer.
Vi bör också tänka på behovet av rimlig storlek på de effektiva populationerna i raserna när vi tillverkar och godkänner den ena prickiga korthåriga rasen efter den andra, och den ena storväxta semilånghåriga rasen med medium huvudform efter den andra, etc. Om inte antalet uppfödare som vill arbeta med prickiga korthåriga raser ökar i samma takt som antalet sådana raser ökar, så kommer rekryteringen av till exempel bengaluppfödare - bara ett exempel - att ske på bekostnad av möjligheterna att hålla ett tillräckligt stort och konstant antal katter i avel i närliggande raser, som ocicat, spotted orientaler, egyptian mau, etc. Har dessa raser råd med det? Kommer den ny rasen att kunna skapa tillräckligt utrymme för sig bland de andra raserna? Eller riskerar vi att allihop får för små effektiva populationer, så att vi i slutändan har förstört alla de prickiga korthåriga raserna? Detta är viktiga saker för oss i kattorganisationerna att tänka på. De här farorna är verkliga, de finns inte bara "i teorin", och vi har redan börjat att se de första effekterna av det, även om det inte ännu har gett så allvarliga skador som på hundsidan. Nu har vi dock chansen att undvika att råka lika illa ut som dem! Vi kan lära av deras misstag och övergå till en sundare avel, eller så kan vi fortsätta i samma spår och hamna i problem.
Så detta är något som vi måste börja arbeta med. Det får inte glömmas bort bland alla specifika projekt mot specifika sjukdomar. Det handlar om själva grunden för katternas och rasernas hälsa.
Om en katt visar sig ha en defekt eller en sjukdom, som kanske är ärftlig eller kanske inte, hur gör man då? En grundregel är att inte avla på den katten, men fortsätt på släktingarna som vanligt. Om samma problem dyker upp igen kan det bli aktuellt att vidta ytterligare åtgärder.
Om det är en sjukdom som man VET att är ärftlig, kan åtgärderna bli lite olika beroende på hur den nedärvs. Här kommer förslag på hur man kan hantera problemet i några olika fall. Observera att detta är generella rekommendationer. I specifika fall kan det finnas skäl att anpassa åtgärderna lite.
Om det är en allvarlig sjukdom, som drabbar relativt många katter i rasen, kan det vara vettigt att göra ett särskilt hälsoprogram för att komma tillrätta med problemet. Hur man lägger upp hälsoprogrammet beror en hel del på vad man har fått fram för information på frågorna här ovanför. Det viktigaste i alla hälsoprogram är informationsspridning. Man måste sprida kunskap om sjukdomens symptom, utveckling, ärftlighet och eventuella tester som finns att tillgå. Detta kan till exempel ske genom klubbtidningar, broschyrer, hemsidor, medlemsmöten i rasringar och föreläsningar. Inte sällan möter man hos uppfödare en ovilja att ta itu med, eller ens erkänna, hälsoproblem som finns i rasen. Detta beror oftast inte på att uppfödarna inte bryr sig om ifall katterna blir sjuka, utan det är i allmänhet en rädsla som bottnar i okunskap. Om man inte vet hur man ska åtgärda problemen känns det jobbigt att prata om dem. Många är rädda för andra uppfödares eventuella panikreaktioner, att andra ska kräva att man ska kastrera hela linjer om ett fall av sjukdomen uppdagas. Tyvärr är en sådan rädsla inte alltid ogrundad. På grund av samma okunskap förekommer det att uppfödare vill ta i med hårdhandskarna riktigt ordentligt för att snabbt komma till rätta med ett hälsoproblem i rasen. Det är lika tokigt agerande som när man kör ner huvudet i sanden och låtsas att problemen inte finns där. Det är bara två olika typer av panikreaktion. Och ingen av dessa reaktioner gynnar katterna, förstås. Åtgärderna måste vara rimliga och stå i proportion till problemets svårighetsgrad. Under inga omständigheter bör man selektera så hårt att mer än ca 1/3 av katterna i populationen tas ur avel på grund av ett och samma hälsoproblem. Går man för hårt fram kan avelsbasen bli alltför åtstramad, och detta kan ge problem med FLER genetiska sjukdomar, som kan spridas i populationen just på grund av den alltför åtstramade avelsbasen. Och det var ju inte precis vad vi ville åstadkomma!
Alltså, grunden i ett hälsoprogram är information, information och åter information!
Sedan kan det också bli aktuellt med registrering av sjukdomsfall och eventuella testresultat. Om man bestämmer sig för detta bör man tänka på att registret ska vara öppet för alla att ta del av. Det har visat sig att detta är en avgörande faktor för att ett hälsoprogram ska ge gott resultat. Bristande öppenhet leder dessutom bara till skvaller och spekulationer, medan fakta effektivt sätter stopp för alla diskussioner av den typen. Och då kan man ju lägga all energi på att göra något åt problemet istället.