Staro-nový lokus A

Nové a přesnější rozdělení jeho barev

Nedávno byl zveřejněný článek Dog colour patterns explained by modular promoters of ancient canine origin >>>. Tento vědecký text objasnil určování barev, tedy konkrétně lokusu A, který popisuje červenou/plavou a černou barvu.

Pro shrnutí, článek přibližuje rozdělení genu ASIP a růstu chlupů u psa. Exprese (vyjádření) ASIP podporuje syntézu feomelaninu, kdy při projevení alely ASIP je žlutá dominantní nad černou barvou a jejími modifikacemi.

Co je to Eumelanin a Feomelanin

Jedná se o barviva v pokožce. Máme je my lidé, mají je samozřejmě i naši psi. Čím se od sebe liší?

Eumelanin je černý pigment. Ovlivňuje barvu srsti a navíc i očí a kůže, přesněji řečeno sliznic – nosu, očních víček a pacek. Eumelanin může být modifikován, tedy změněn některými jinými geny. Pro zjednodušení situace se jim začalo říkat lokusy a pod tímto názvem je i nejčastěji potkáte v nabídce genetických testů
u laboratoří. Eumelanin je ovlivněn lokusem B, který mění černou na hnědou barvu. A dále může být ředěný dilution faktorem, lokusem D.

Feomelanin, nebo anglicky pheomelanine (setkáváme se s oběma názvy, není zde bohužel jednoznačné doporučení používat to či ono označení), je pigment červený. Ten dokáže ovlivnit pouze barvu srsti. Tedy NEOVLIVŇUJE ani barvu nosu ani barvu sliznic. Pigment slouží jako základ pro barvu tan, sobolí (někdo zná pod názvem sable) a žíhání. I tento pigment má své modifikátory. Nejznámější je lokus I, intensity lokus, který ovlivňuje intenzitu červeného pigmentu.

Lokus A

Aby se lokus A na psovi mohl projevit v podobě barvy, musí mít pes ve své DNA „vstupenku“. Ta je určena jiným barevným lokusem a sice lokusem K. V případě, že má pes kombinaci ky/ky, tedy nejvíce resecivní kombinaci na tomto lokusu, otevře tato kombinace dveře k vyjádření barev na lokusu A.

Dříve byl lokus A popisován 4 alelami, sice Ay, aw, at a nejméně dominantní recesivní alelou a. Jsou seřazeny postupně za sebou v návaznosti na jejich dominantní postavení uvnitř série lokusu A. Není úmyslem článku rozebírat jak byly jednotlivé lokusy stanovovány, doplním jen, že zde vznikaly určité nepřesnosti.

Co je tedy nového

Nově se rozšiřuje lokus A (alela ASIP) na 5 barevných kombinaci pojmenovaných:

  • Dominantní žlutá – dominant yellow (DY)
  • Agouti (AG) dorsum (spodek) chlupu je proužkaté a ventrum (vršek) světlé
  • Stínová žlutá – shaded yellow (SY)
  • Černé sedlo – black saddle (BS)
  • Černá záda – black back (BB) a
  • Celočerná – recesivní černá

Malby 5 vzorových typů způsobených ASIP regulační rozmanitostí jsou znázorněny nalevo a reprezentativní fotografie jsou napravo. Kompletně černá srst způsobena homoygotností ASIP ztrátou funkce zde není znázorněna. V každém typu vzoru může být rozmanitost díky faktorům zahrnujícím: 1. pozici hranic mezi feomelaninovými a eumalaninovými plochami, například v černém sedle (black saddle) nebo černých zádech (black back), 2. odstínem feomelaninu (červený až skoro bílý), 3. přítomnost černé obličejové masky nebo bílých skvrn způsobují jiné geny než ASIP a 4. délka a/nebo kudrnatost srsti. Znaky jdou po sobě jak jsou dominantní. Převzato z Bannasch et. al – Dog colour patterns explained by modular promoters of ancient canid origin.

Co je to promoter.

Promoter je DNA sekvence na začátku genu, která poskytuje místo k ukotvení RNA polymerázy a skupiny dalších proteinů (některý se hovoří o proteinových strojích), které dohromady spustí iniciační proces transkripce (přepisu informace z DNA do mRNA, podle které se vytvoří protein – část těla – v našem případě barva srsti v chlupu psa). Tedy pomáhá najít jak začátek přepisu genu, tak i spuštění aktivace celého procesu.

Nové rozlišení je možné na základě 2 nových transkriptů (přepsaných proteinů), které se mezi sebou liší
v množství intenzity žluté a 5 doprovodných promoterů spojených s fenotypovým projevem (projevem, který vidíme na psovi jako výslednou barvu).

Tyto promotery byli již dříve popsány u myší a nazývají se Ventrální promoter (Ventral Promoter – VP) a Promoter vlasového růstu (Hair Cycle Promoter – HCP).

Tyto dvě jednotky spolu tvoří tzv. haplotypy.

Funkce VP a HCP promoterů je od sebe oddělena, tedy haplotypy se dědí na sobě nezávisle. Tato oddělenost vznikla v průběhu evoluce a nastala jako jedna z prvních změn v důsledku domestikace.


Co je to haplotyp.

Haplotyp je spojení částí DNA, které se nacházejí ve své blízkosti. Díky malé vzdálenosti od sebe se na ně volná kombinovatelnost úplně nevztahuje. Dědí se pohromadě. Nicméně stále platí, že jednu kopii dostane jedinec od matky a druhou od otce. Na tom se nic nemění.

Agouti haplotypy u psů jsou shodné s těmi u šedých vlků (ve strukturálních variantách VP a HCP u kódujících sekvencí).

Psí rodina ukazující rozdělení dominantní žluté a 2 jedinců s černými zády, respektive jejich haploty. Rozšířené haplotypové kombinace v rodině chinoků ukazují, že kombinace VP2, HCP3 a HCP5 přenáší oba fenotyp černých zad. Převzato z Bannasch et. al – Dog colour patterns explained by modular promoters of ancient canid origin.

Dominant yellow a shaded yellow psí haplotypy odpovídají arktickým vlkům a vlkům z Ellesmere ostrova a Grónska, kde jsou všichni vlci bílí. Bílá srst u vlků reprezentuje světlý feomelanin.

Vlci a psi se nacházejí ve stejném fylogenetickém stromu podle VP haplotypů – je to ve shodě s příbuzností druhů.

HCP varianty – dominant yellow a shaded yellow mají svůj strom spolu s arktickými vlky a ten je společný se zlatým šakalem.

Shrnutí

Máme zde nové a přesnější rozdělení lokusu A na 5 barevných kombinaci pojmenovaných:

Dominantní žlutá – dominant yellow (DY)

Agouti (AG) dorsum chlupu je proužkaté a ventrum světlé

Stínová žlutá – shaded yellow (SY)

Černé sedlo – black saddle (BS)

Černá záda – black back (BB),

a již dříve popsaná kompletní recesivní Černá

Metoda stanovení, kterou kombinaci na lokusu A pes má, je nyní přesnější. Je založeno na stanovení haplotypů VP a HCP, které se na sobě dědí nezávisle.

Barevné rozdělení bylo jednou z raných domestikačních změn, jak ukazují fylogenetické stromy příbuznosti založené na rozlišení kombinací v lokusu A u psů a u vlků.

Zdroje

  • Bannasch DL, Kaelin CB, Letko A, Loechel R, Hug P, Jagannathan V, Henkel J, Roosje P, Hytönen MK, Lohi H, Arumilli M; DoGA consortium; Minor KM, Mickelson JR, Drögemüller C, Barsh GS, Leeb T. Dog colour patterns explained by modular promoters of ancient canid origin. Nat Ecol Evol. 2021 Oct;5(10):1415-1423. doi: 10.1038/s41559-021-01524-x. Epub 2021 Aug 12. PMID: 34385618; PMCID: PMC8484016.
  • LANGEVIN, Mary. Catahoula Coat Color Genetics: Painting the canvas [online]. 1. Catahoula Coat Color Genetics, 2016 [cit. 2023-07-14]. Dostupné z: https://www.facebook.com/groups/CatahoulaCoatColorGenetics/
Mým koníčkem jsou chov psů a genetika. Vyznám se ve složitém světě genetiky a dokážu ho lidsky představit běžnému člověku. Pomáhám začínajícím i zkušenějším chovatelům stanovit si svou strategii a orientovat se v genetických testech, aby nemuseli spoléhat na informace od firem, ale používali svůj vlastní zdravý rozum. Můj příběh si přečtěte zde >>