Spring naar inhoud


Door Carol Beuchat PhD, met toestemming overgenomen en vertaald van de website van het ICB

Iedere rashondenfokker wil dat de honden blij en gezond zijn en lang leven. We willen bovendien hondenrassen beschermen en bewaren voor de volgende generaties, vanwege hun geweldige vermogen om voor ons te werken en natuurlijk voor hun gezelschap. Dit is de essentie van conservatie fokken.
Genetische aandoeningen zijn een groot probleem geworden onder rashonden. Honden leven niet zo lang, de vruchtbaarheid van veel rassen is afgenomen, er zijn meer problemen door enkelvoudige mutaties dan ooit tevoren en honden lijden in hogere mate aan kanker, epilepsie en andere complexe problemen dan in het verleden. Dit zijn zeer reële problemen en ze voeden de publieke opinie  dat rashonden ongezond zijn.
Om te begrijpen hoe dit probleem op te lossen, moeten we de oorzaak begrijpen. Laten we een fokexperiment in ons hoofd doen.
Begin met "perfecte" honden
We weten uit de genetica dat de gezondheid van een populatie dieren door de jaren heen afhankelijk is van de kwaliteit van de genenpool en hoe deze door de tijd heen verandert. Als voorbeeld beginnen we met een grote populatie van gezonde individuen van een hondenras. We maken “ideale” voorbeelden voor hun ras in termen van gezondheid, met alle noodzakelijke genen voor fysiologie, anatomie en gedrag (we zullen deze de “honden” genen noemen), als wel de genen voor alle andere eigenschappen die het type van het ras definiëren.
We hebben onze populatie van geweldige honden die genetisch perfect zijn uitgerust om precies te zijn wat wij willen, en we willen een duurzaam fokprogramma beginnen, één die niet alleen de hondenpopulatie voor onszelf behoudt, maar ook individuen die nieuwe populaties kunnen vestigen voor anderen die dit ras zouden willen hebben. Welke  zaken zouden we in overweging moeten nemen omtrent onze beslissingen hoe we moeten fokken om een volgende generatie honden voort te brengen?
Als eerste, als je geïnteresseerd bent in het behouden van type in je honden, wil je ze niet paren met de hond van de buren of met iets anders van dubieuze herkomst. Dit zou niet bij jouw doelen als fokker passen, welke het bewaren van gezondheid en type in jouw ras is. Je krijgt geen honden in de volgende generatie die op degene in de eerste generatie lijken als je cross-breeding toepast; dat is basis dierenfokkerij.
Oké, waarover moeten we nog meer nadenken in het proces om van generatie 1 naar 2 te komen, en van 2 naar 3, en verder?
Als we een populatie van honden hadden, met gezonde en perfecte voorbeelden voor het ras, en we willen dat kopiëren naar de volgende generatie, wat moeten we dan doen? We moeten kopieën maken van alle genen van de grondleggers (founders) van onze populatie, deze door elkaar mixen en ze samenpakken in de puppy’s die de volgende generatie gezonde honden worden.
En voor de volgende generatie? We moeten dan hetzelfde doen. Verzamel alle genen in die eerste generatie, kopieer elk afzonderlijk gen, mix ze goed door elkaar en verdeel ze over de puppy’s van de volgende generatie.
Natuurlijk, misschien willen we iets veranderen aan de honden – langere poten, of meer honden van een bepaalde kleur. We kunnen onze vaardigheden als fokker gebruiken om bij voorkeur honden te fokken met die eigenschappen die wij willen, gebruikmakend van de magie van selectieve fok. We maken meer kopieën van de genen die wij willen door meer honden met deze genen te gebruiken en dit verandert de mix van genen in de genenpool in de richting van honden met die eigenschappen die wij willen.
In een perfecte wereld, zouden we dit voor altijd kunnen blijven continueren.
Maar onze wereld is niet perfect. Niet elk gen in de huidige generatie zal in een nieuwe puppy terecht komen, hetzij doordat we hebben besloten om met sommige dieren niet te fokken (tijdens selectie voor langere poten, of wat dan ook), of simpel door kans. Na verloop van tijd, vormen selectie en ad random kans het karakter van de populatie, ze veranderen de frequentie van genen, beetje bij beetje elke generatie.
Als we zijn begonnen met founders met perfecte gezondheid, willen we zeker zijn dat alle essentiële genen voor gezondheid worden doorgegeven van de ene op de andere generatie zodat we gezonde honden kunnen blijven fokken. Maar wat gebeurt er als we een paar van deze genen verliezen, hetzij door selectie, hetzij door kans? De Dalmatiër bijvoorbeeld, verloor onwillekeurig een essentieel gen voor voor stikstof metabolisatie, met als resultaat dat de honden lijden aan de vorming van blaasstenen. Hoe hebben fokkers dit opgelost? Ze hebben het essentiële gen teruggebracht in de genenpool. Ze hebben dit gedaan door een Dalmatiër te kruisen met een ras van vergelijkbare structuur (de Pointer), selecteerden de nakomelingen die het essentiële gen, die identiek is in alle honden, geërfd hadden. Het was een briljante en simpele oplossing. Met elke terugfok in de raspopulatie, met selectie van de nakomelingen die het gen hadden geërfd, nam de frequentie van het nieuwe gen toe, de fractie van de Pointer genen in de genenpool namen evenredig af en in enkele generaties waren de honden genetisch pure Dalmatiërs.
We hebben nu technologie die ons misschien ooit in staat stelt om een enkel verloren gen te vervangen door iets wat CRISPR genoemd wordt. Maar het was eenvoudig te herstellen, niet met technologie, maar met slimme fok van een enkele kruising.
Terug naar ons hypothetische fokprogramma. Als we ad random (door kans), of bewust (door selectie) elke generatie genen verliezen, en alle genen in onze founders essentieel waren voor een bepaalde functie, dan kunnen we verwachten dat sommige dingen niet werken zoals ze zouden moeten. Deze defecte dingen worden genetische aandoeningen –allergieën, temperament problemen, lage vruchtbaarheid, kanker, nier ziekten, hartfalen en elke van een erg lange lijst met ziektes die bij honden voorkomen.
We begrijpen waarom dit gebeurt.
Als we beginnen met een populatie gezonde honden en we ze zo willen houden, is er één essentieel ding dat we moeten doen – verzeker je ervan dat elk enkel gen van de “honden”genen – die essentieel zijn om een gezonde hond te maken -  wordt doorgegeven aan de honden in de volgende generatie, generatie na generatie na generatie. Lummel maar aan met de genen voor type, zoveel je wilt, maar je moet die originele collectie van “honden”genen die essentieel zijn voor het maken van honden die gezond zijn en geschikt voor waar ze voor gefokt zijn beschermen.
Dit is de cruciale functie van conservatie fokken. Als we dit niet doen, maken we dingen stuk.
Realiteit
Om eerlijk te zijn – en realistisch – is het bijna onmogelijk om  alle genen van de ene naar de andere generatie te krijgen, zelfs als dat ons enige doel was als fokkers. Maar het gebeurt zeker niet als we fokken op een manier die garandeert dat er sommige genen verloren gaan en de twee manieren waarop dit kan gebeuren zijn simpel door kans (een onvermijdbaar deel van genetische overerving) en door selectie.  Honden waarmee gefokt wordt, geven slechts enkele van hun genen door en honden waarmee niet gefokt wordt, geen enkele.
Als we elk cruciaal “honden”gen die verloren is gegaan zouden vervangen zoals dat is gedaan bij de Dalmatiër, zouden we voor altijd een gezonde populatie rashonden kunnen blijven houden. Maar als die cruciale genen niet vervangen worden, zal op den duur de gezondheid en functie van onze honden verslechteren. We hadden dit kunnen verwachten; het is een onvermijdelijke consequentie van het met elke generatie verliezen van genen uit de genenpool.
Dit is waar we nu staan als rashondenliefhebbers. We hebben honden met geweldige genen voor type – de specifieke eigenschappen die elk ras uniek maken – maar we hebben allerlei problemen met functie, zelf tot op het punt waar fokken moeilijk is geworden in sommige rassen. We hopen dat we ermee kunnen omgaan door het identificeren van de cruciale genen die verloren zijn gegaan (door het zoeken naar de defecte genen die de plaats hebben ingenomen van de normale genen), en we spenderen miljoenen aan het bestuderen van ziekten die het resultaat zijn van het verlies van een bepaald cruciaal gen. Maar geen van deze inspanningen lost het probleem op, omdat we nog steeds de normale kopieën voor die cruciale genen missen.
Wat kunnen we anders doen om dit probleem van missende genen op te lossen? Waarom niet het meest voor de hand liggende? Waarom stoppen we deze genen niet terug en maken we meer kopieën van de honden die ze hebben? Voor sommige problemen, is het slechts een enkel gen, zoals bij de Dalmatiër. In andere gevallen, zijn het meerdere genen die samen verantwoordelijk zijn voor een belangrijke functie. Maar als we begrijpen dat elk gen in onze founders een essentiële rol speelde in het maken van een gezonde hond, zou het duidelijk moeten zijn dat de enige oplossing voor een probleem veroorzaakt door missende genen is om ze terug te halen. In feite, dit is de enige echte oplossing voor het probleem. Zonder het cruciale gen voor stikstof metabolisme, maakt de Dalmatiër blaasstenen – in feite, elke  hond die dat gen mist, zal blaasstenen produceren. Om dit probleem op te lossen, moet het normale gen terug gebracht worden in de genenpool.
Het belangrijkste onderdeel van conservatie fokken
Als je een duurzame fokpopulatie van rashonden wilt hebben, moet je voorkomen dat je de genen  die nodig zijn voor het functioneren,van de ene op de andere generatie verliest, of je moet de verloren genen vervangen. We kunnen het eerste niet doen als we selectieve fok toepassen (wat we natuurlijk doen), dus moeten we het probleem oplossen door vervanging. Om terug te gaan naar gezonde honden, moeten we de genenpool herstellen naar de genenpool die we nodig hebben voor gezondheid.
Als een cruciaal gen in een subpopulatie van een ras (b.v. de honden in de UK, of de showlijnen van de Retriever) verloren is gegaan, kan het teruggehaald worden door honden uit een andere lijn waar dit  gen nog aanwezig is, te gebruiken.  In feite, bestaan er fokstrategieën die het verlies van genen in een populatie in de loop der jaren, verminderen door voordeel te halen uit de mogelijkheid deze te herstellen met behulp van een andere populatie binnen het ras. Deze strategie wordt gebruikt door dierenfokkers die vele generaties binnen een bepaalde populatie dieren willen fokken. Het vereist enige bekwame populatie management en roulatie van honden onder verschillende populaties die onderhouden worden door inteelt. In feite, dit is hoe wilde dieren populaties in staat zijn voor te bestaan voor duizenden generaties. Individuen van de ene populatie migreren naar de andere, waarbij ze genen meebrengen die in de loop der tijd verloren zijn gegaan in hun nieuwe populatie. Als populaties dit niet kunnen, b.v. omdat ze geïsoleerd zijn op een eiland, verliezen ze uiteindelijk zoveel genen die noodzakelijk zijn om te functioneren, dat ze uitsterven.
Voor sommige hondenrassen, zijn er misschien cruciale genen verloren in de gehele genenpool, zoals het stikstof metabolisme gen  was bij de Dalmatiër. Om deze genen te vervangen, is een kruising met een ander ras die geselecteerd wordt om het specifieke genetische probleem aan te pakken, het meest efficiënt. Cross-breeding wordt routinematig gebruikt in de dierfokkerij om bepaalde eigenschappen te veranderen of om genetische gezondheid te herstellen als er verlies van genetische diversiteit is. Cross-breeding is gewoon één van de verschillende strategieën die fokkers kunnen gebruiken om hun specifieke doelen te bereiken. Inteelt, lijnteelt, outcrossing en crossbreeding worden allemaal strategisch gebruikt door fokkers om de genenpool “te vormen” zodat deze het beste dient als de genetische voorraadkast met ingrediënten die je gebruikt voor jouw fokprogramma.
Het geheim om gezonde dieren te fokken, generatie na generatie – niet alleen rashonden, maar dieren van elke soort – is om de genenpool te onderhouden, die alle genen bevat die nodig zijn voor gezondheid. Bescherm de genen die je hebt en vervang degene die verloren zijn gegaan en je kunt voor altijd gezonde honden fokken.


Door Carol Beuchat PhD, met toestemming vertaald en overgenomen van het Institute of Canine Biology
Wanneer we praten over de grootte van een populatie dieren, hebben we het meestal over dat wat we de “census”grootte noemen, welke het geheel aan levende dieren is. Als we ons echter bekommeren om genetica, zijn de enigste dieren die er echt toe doen, diegene die nakomelingen kunnen voortbrengen. Deze fokdieren zijn letterlijk de genetische kluis waarin de genenpool van de populatie is opgeslagen.
Het aantal fokdieren in een populatie kan diepgaande effecten hebben op populatie genetica. Laten we zeggen dat we een kudde van 10.000 antilopen hebben. Als een paar van deze dieren niet succesvol reproduceren, misschien omdat ze te oud waren of de nakomelingen werden opgegeten door wolven, zijn de consequenties voor de genetica van de populatie als geheel verwaarloosbaar omdat er zo’n groot aantal dieren is. Het verlies van een dier of twee hier en daar binnen een populatie van duizenden, reduceert niet het aantal potentiële voortplantingspartners en is onwaarschijnlijk dat dit resulteert in het verlies van de allerlaatste kopie van een bepaald allel in de populatie.
Maar wat als de kuddegrootte slechts 10 is? Dan reduceert het verlies van een enkel dier, de populatiegrootte met 10%, wat betekent dat er minder paar-opties zijn voor de volgende generatie en door de jaren heen zal het de inteeltgroei laten toenemen. Bovendien, het dier dat verloren is gegaan, zou de drager geweest kunnen zijn van de enige kopie van een zeldzaam allel welke nu voor altijd verloren is gegaan voor de populatie.
De grootte van de populatie fokdieren bepaalt 2 belangrijke dingen: de mate van inteelt en die van genetische drift. Je weet al van inteelt, dat is de homozygotie als resultaat van het paren van verwante dieren.
Genetische drift is de willekeurige variatie in allel frequenties van de ene op de andere generatie die voorkomt in populaties. Genetische drift is datgene wat veroorzaakt dat groepen dieren die gescheiden zijn van de belangrijkste populatie genetisch van elkaar afdrijven door de jaren heen. Drift kan resulteren in het verlies van allelen, enkel door kans, of het kan “fixatie” van een allel teweeg brengen, waarbij elk lid van de populatie homozygoot is voor dat allel.
Noot: we gaan nu een klein beetje wiskunde doen, het is ERG simpel. Lees mee en ik beloof dat het het waard is!

Genetische drift resulteert in het verlies van genetische diversiteit en vergroot de mate van inteelt over de jaren heen en de toename van beide processen is afhankelijk van populatiegrootte:

Toename (inteelt of genetische drift) = 1/(2Ne)
waarbij Ne de "effectieve populatiegrootte" is, welke we zo kort zullen definiëren.
Als voorbeeld, kijken we naar een populatie van 10 fokdieren, de toename van inteelt zal 1/(2 x 10) = 1/20 = 0.05 zijn. Als een percentage, zou dat 5% toename van homozygotie betekenen per generatie, welke erg hoog is. Wat als de populatiegrootte 100 is? Dan is de 1/(2 x 100) = 0.005, of 0.5% toename in homozygotie per generatie. Voor genetische diversiteit zijn deze calculaties hetzelfde en de waarde is de hoeveelheid genetische diversiteit (als een fractie of percentage) die verloren gaat per generatie.
Dus, de mate van inteelt en genetische drift per generatie nemen toe, als Ne kleiner wordt.
EFFECTIEVE POPULATIEGROOTTE
Als je groepen dieren beheert, wil je misschien begrijpen hoe de grootte van een bepaalde populatie genetica beïnvloedt. De eenvoudigste manier is om je voor te stellen dat je een “ideale” populatie hebt die voldoet aan een aantal criteria:
a) Het aantal mannelijke en vrouwelijke dieren is gelijk en ze kunnen allemaal reproduceren.
b) Alle dieren hebben dezelfde kans op het produceren van nakomelingen en het aantal van elk varieert niet meer dan verwacht op basis van kans.
c) Paren gebeurt willekeurig (herinner je Hardy-Weinberg?);
d) Het aantal fokdieren is gelijk van de ene op de andere generatie (dus de populatiegrootte is constant) en er is geen immigratie, emigratie, mutatie of selectie.
In een "ideale" populatie (degene die voldoet aan alle bovenstaande), is de census populatiegrootte en de effectieve populatiegrootte gelijk. Maar de meeste echte populaties  overtreden tenminste enkele van de criteria voor een ideale populatie (b.v. ongelijke sekse ratio’s, paren is niet willekeurig, etc.) en voor deze is de effectieve populatiegrootte kleiner dan de census grootte.
Als echte populaties zelden ideaal zijn, wat is dan het nut van zoiets als effectieve populatiegrootte? De genetica van ideale populaties is voorspelbaar. Als we onze kudde van 10.000 antilopen zouden kunnen beschrijven in termen van effectieve populatiegrootte, kunnen we voorspellen hoe het zich genetisch gedraagt. Hoe komen we van census grootte, Nc, bij Ne?
Er zijn verschillende manieren om de Ne voor een populatie te schatten, afhankelijk welke data beschikbaar is en het type schatting dat je probeert te doen.
Laten we eerst een formele definitie bepalen voor Ne:
Effectieve populatiegrootte is de grootte van een “ideale” populatie dieren met een zelfde mate van inteelt of verlies van genetische diversiteit door genetische drift als de echte populatie waarin we geïnteresseerd zijn.  
Effect van sekseverdeling op Ne
Er zijn verschillende manieren om Ne te berekenen. We zullen alleen kijken naar die gemakkelijk te gebruiken is voor fokkers. Eén van de dingen die de effectieve populatiegrootte beïnvloedt is de sekseverdeling van de fokdieren.
We kunnen Ne schatten, gebruikmakend van de informatie van een populatie census of stamboomdatabase betreffende het aantal mannelijke (Nm) en vrouwelijke dieren (Nf)  die in een generatie nakomelingen produceren
Ne = 4 x (Nm x Nf) / (Nm + Nf)
De noemer (getal onder de streep) van deze vergelijking is het aantal mannelijke plus het aantal vrouwelijke dieren (Nm + Nf), wat simpel het totale aantal fokdieren is. De teller (getal boven de streep) in deze equatie is vier keer het product van Nm en Nf (4 x (Nm x Nf)).
Een simpel voorbeeld
Laten we zeggen dat we een populatie van 10 dieren hebben, 5 mannetjes en 5 vrouwtjes. De effectieve populatiegrootte Ne zou dan zijn:
Ne = 4 x (5 x 5) / (5 + 5)
Ne = 4 x 25/10 = 10
Zie je dat? Als we een gelijk aantal mannelijke en vrouwelijke dieren hebben, is Ne gelijk aan de census grootte. Probeer zelf nog wat van deze berekeningen uit met andere populatiegroottes, maar telkens met gelijke aantallen mannelijke en vrouwelijke dieren.
Zoals je weet, is het aantal mannelijke en vrouwelijke fokdieren in rashonden populaties zelden gelijk , waarbij het aantal teven doorgaans groter is aangezien reuen meerdere teven kunnen dekken. Wat gebeurt er met de effectieve populatiegrootte wanneer de sekseverdeling van fokdieren niet gelijk is?
Een extreem voorbeeld
Laten we ter zake komen en gewoon een waanzinnige populatie creëren met 1000 vrouwelijke dieren en slechts 1 mannelijk dier. De berekening hiervoor is dan
Ne = 4 x (1000 x 1) / (1000 + 1) = 4 x 1000/1001 = 3.996, of nagenoeg = 4.
Wauw. We hebben 1,001 dieren, maar de effectieve populatiegrootte is VIER
We hadden een kudde van 1000 dieren en omdat we slechts één mannelijk dier voor het fokken hebben gebruikt, zal onze populatie zich genetisch gedragen ALSOF het een populatie is van slechts 4 dieren, twee mannelijke dieren en twee vrouwelijke.
Wat als er 1000 mannelijke dieren zijn en slecht één vrouwelijke? Afgezien van de aparte logistiek, is het resultaat in termen van genetica hetzelfde. De Ne zal wederom ongeveer 4 zijn.
Zoals je kunt zien, heeft een onbalans in het aantal mannelijke en vrouwelijke fokdieren, effect op de schatting van Ne. Hoe groot dit effect is, hangt af van de populatiegrootte en de sekseverdeling.
Laten we naar deze grafiek kijken, voor een populatie van totaal 1000 dieren. Het aantal vrouwelijke dieren (Nf) staat op de x-as en het aantal mannelijke dieren wordt niet weergegeven maar afgeleid door aftrekken (Nm = 1000 - Nf). Als het aantal vrouwtje en mannetjes gelijk is (b.v. Nf = Nm = 500), is de effectieve populatiegrootte (Ne) gelijk aan 1000, dus dan is Ne gelijk aan de census populatiegrootte.

​Als het aantal vrouwtjes (Nf) 800 is (en dus het aantal mannetjes (Nm) 200 is), is de resulterende populatiegrootte vanuit de grafiek ongeveer 650. Als het aantal fok mannetjes wordt verkleind naar 100, zal Nf gelijk zijn aan 900 en is de Ne ongeveer 350. De curve is symmetrisch: je kunt dezelfde voorbeelden doen met kleine Nf en grote Nm en het resultaat voor Ne is hetzelfde.
Wat je hier kunt zien is dat wanneer de sekseverdeling van fokdieren niet 1:1 is, de Ne verminderd is, wat betekent dat de inteelttoename en genetische drift gelijk zullen zijn aan wat je zou kunnen verwachten voor wat je verwacht voor een kleinere populatie. Verder, hoe extremer de verdeling, hoe groter het effect op de genetica van een populatie.
Ik ben er zeker van dat je het probleem hier ziet. Inteelt en verlies van genetische diversiteit resulteren in een toename van inteelt depressie en de expressie van recessieve mutaties. De nestgrootte neemt af, puppysterfte neemt toe, de levensverwachting wordt verkort en ongezonde dieren worden verwijderd uit de fokpopulatie. Het verminderen van het aantal fokdieren veroorzaakt een toename van inteelt en genetische drift, waardoor inteelt depressie en de expressie van genetische aandoeningen toeneemt, wat weer resulteert in   een kleiner aantal geschikte   fokdieren…… en je ziet waar dit heen gaat. Dit fenomeen wordt “extinction vortex” genoemd.
Je kunt ook zien hoe hoe het toestaan van slechts enkele mannelijke fokdieren (of een populaire dekreu) de genenpool beïnvloedt. Terwijl fokkers denken dat ze de genetische gezondheid verbeteren door alleen de allerbeste honden als dekreu te gebruiken, is het resultaat dat inteelt en verlies van genetische diversiteit beide toenemen en je uiteindelijk belandt in de extinction vortex.
Er zitten consequenties aan castratie/sterilisatie beleid en fokcontracten. Het verwijderen van dieren uit de fokpopulatie maakt het moeilijker voor fokkers om de toename van inteelt te managen en meer genetische drift resulteert in genetische instabiliteit met grotere fluctuaties in allelfrequenties en een groter risico op uitsterven.

Dit vraagt om een zorgvuldige overweging als informatie van DNA eigenschappen en mutatie testen en genotypering (b.v. MyDogDNA, UC Davis diversity test) gebruikt wordt voor het maken van beslissingen in de fok. Fokkers zijn in staat fok beslissingen te verbeteren door zorgvuldige selectie van fokparen met gebruik van DNA informatie, maar als de sekseverdeling van fokdieren zeer in onbalans is of de grootte van de fokpopulatie te klein, zullen inteelt en verlies aan genetische diversiteit in tegengestelde richting werken en de gezondheid van de genenpool in gevaar brengen. Genotypering kan helpen om de kwaliteit van het volgende nest te verbeteren, maar het reduceren van de incidentie van genetische aandoeningen in een ras vergt passend genetisch beheer van de gehele populatie, gebruikmakend van fokstrategieën die de inteeltgroei en verlies van genetische diversiteit beperken. In feite, als fokkers geen oog houden voor het grotere plaatje, kunnen deze testen zelfs veroorzaken dat fokkers nog selectiever zijn in hun keuzes, met schadelijke langetermijngevolgen. Dit is in feite wat is gebeurt toen genomisch testen voor het eerst werd geïntroduceerd in de veeteelt. Het selecteren van alleen de beste dieren voor de fok op basis van DNA versnelde de inteelttoename en het verlies van genetische diversiteit, korte termijn winst maar schadelijk voor de genenpool. ER is geen wondermiddel die alle problemen zal oplossen. Genetisch management op ras-niveau is essentieel om de genenpool op de lange duur gezond te houden.
Fokkers zouden de effectieve populatiegrootte van hun ras moeten kennen en ze zouden moeten begrijpen wat zij kunnen doe nom deze te vergroten. Een grotere Ne verbetert de genetische stabiliteit en de gezondheid van de genenpool; een kleinere Ne resulteert in onvoorspelbare variatie in allel frequenties, verlies of fixatie van sommige allelen en een toename in het risico op uitsterven.


Om genetische diversiteit in een populatie te bewaren kan het gebruik van verwantschapscoëfficiënten (K, kinship) en de gemiddelde verwantschap binnen een populatie (MK, mean kinship) een effectieve en duurzame werkwijze zijn.

Voor de, ons op dit moment bekende, voor de fok beschikbare Nederlandse Briards hebben we hun onderlinge verwantschapscoëfficiënten berekend en daaruit de MK. Dit getabelleerd: mk2018-sheet en op volgorde van de hoogte van de MK in een grafiek gezet:

De gemiddelde MK van deze populatie Briards is 22%. De honden die minder verwant zijn dan het gemiddelde, zijn -gelet op genetische diversiteit- het meest waardevol om in te zetten voor de fok.

Wil je meer lezen over Kinship en Mean Kinship? Lees dan de blogs van Carol Beuchat (deel 1, deel 2, deel 3, deel 4)


Door dr Carol Beuchat
Met toestemming overgenomen en vertaald van de website van het ICB
Sinds er de afgelopen jaren testen voor specifieke mutaties beschikbaar zijn gekomen, is het mantra van fokkers dat hun puppy’s uit “op gezondheid geteste” ouders komen. Fokken zonder eerst de beschikbare DNA testen te hebben gedaan wordt in hun denkbeeld als hoogst onverantwoordelijk beschouwd. Maar er is een goede manier om DNA test resultaten te gebruiken, maar ook een foute.
Als je dit leest, zul je waarschijnlijk jezelf als een verantwoorde fokker beschouwen. Laten we wat virtuele honden fokken, waarbij we wat informatie van DNA testen gebruiken en zien hoe je het doet! Alles wat je nodig hebt, is een pen en papier, samen met je ervaring als verantwoord fokker.
Oké, we hebben een teef die we willen laten dekken en we hebben 7 mogelijke reuen geselecteerd (S1 t/m S7). We rangschikken deze op volgorde van wat wij het beste vinden passen voor een reu in termen van structuur, temperament, gezondheid, levensduur, werkkwaliteiten, of welk criterium dan ook maar belangrijk is voor jou. We hebben drie groene sterren gegeven aan de honden die we het hoogst plaatsen en één groene ster voor de honden die we het laagst plaatsen. We zijn echter bereid elk van hen te gebruiken. Neem aan dat we de relevante fenotype testen hebben gedaan (dat is heupen, ellebogen, ogen, hart, etc.) en de resultaten voor deze allemaal acceptabel waren.
Het eerste wat we moeten doen, zijn de beschikbare DNA testen voor recessieve mutaties die bekend zijn binnen ons ras. In dit geval is er één, voor de “rode cirkel” eigenschap. Onze teef is draagster, net als twee van de reuen. De dragers heb ik gemarkeerd met een rode X op de kaart en de honden die vrij zijn hebben blauwe vinkjes.
Nu hebben we onze op gezondheid geteste honden uit welke we de perfecte reu gaan selecteren voor onze teef. Rangschik de reuen, gebruik makend van onze sortering op algehele kwaliteit, samen met je informatie van de gezondheidstesten, waarbij 1 je favoriete keus is en 7 je laatste keus.
Maak op je papier kolommen voor S1 t/m S7 en in de eerste rij daaronder schrijf je de klassering voor elk van je potentiële reuen.
Laten we zeggen dat je nog iets meer moeite hebt gedaan voor je je beslissing maakt en je in staat was om de verwachte gemiddelde inteelt coëfficiënt te bepalen voor de nesten die zouden voortkomen uit de paring van jouw teef met elk van de zeven reuen. (Je kunt deze informatie halen uit de Verwantschapscoëfficient, welke een index is van de verwantschap van een paar honden en die bepaald kan worden op basis van zowel stamboom als DNA informatie. De Verwantschapscoëfficiënt van een koppel honden is gelijk aan de inteelt coëfficiënt van hun potentiële  nakomelingen).
Laten we de voorspelde inteelt coëfficiënt voor de nesten aan onze tabel toevoegen. Rangschik de honden, nu ook rekening houdend met deze informatie, opnieuw van 1 tot 7 en zet deze data in de volgende rij van je tabel. Heeft dit je eerste rangschikking veranderd?
Dit is meestal alle informatie die een fokker heeft over de honden die hij wil gebruiken voor zijn fok.
Je hebt de potentiële ouderdieren laten testen op de “rode cirkel”mutatie en ontdekt dat twee reuen drager zijn. Voor beide geldt, dat er een risico is van 25% dat ze puppy’s voortbrengen die homozygoot zijn voor de rode cirkel mutatie. Je kiest er waarschijnlijk voor om deze twee reuen te schrappen van je lijstje kandidaten, wat het risico van aangedane puppy’s in dit nest verlaagt van 25% naar 0%.
Je fokt met je hoogst geklasseerde reu en je teef krijgt een prachtig nest met puppy’s. Je adverteert je puppy’s dat ze uit geteste ouders komen, houdt een leuke puppy  voor je eigen fokprogramma en de rest gaat weg als huishond. Enige tijd later neemt één van de eigenaren contact met je op met de mededeling dat hun puppy een serieuze erfelijke bloed afwijking heeft en ze vragen hoe dit kan, aangezien jij beweerde dat de puppy’s uit op gezondheid geteste ouders komen.
Inderdaad. Hoe kan dit?
We weten alleen wat we kunnen weten. We kunnen weten of de hond een mutatie heeft als we daarvoor een test hebben. We testen zodat we wisten wat de status was voor de rode cirkel mutatie in al onze mogelijke ouderdieren.
Maar de meeste honden hebben vele recessieve mutaties sluimeren in hun genoom waar geen DNA test voor is en waarvan we met geen mogelijkheid kunnen weten, zolang ze niet tot uiting komen. Het is duidelijk dat er een mutatie in je ouderdieren aanwezig was waarvan je geen weet had. Je voelt je verschrikkelijk, biedt een andere puppy aan en duikt in stambomen  om uit te vinden hoe het kan dat je een puppy gefokt hebt met een genetische aandoening nadat je zo zorgvuldig bent geweest.
Als er geen DNA test is voor een recessieve mutatie, kan een ziekte plotseling opduiken welke je nog nooit in je lijnen  hebt gezien, doordat je per ongeluk twee dragers hebt gepaard. Dit is waarom, dat als iemand claimt dat ze alleen binnen hun eigen kennel fokken omdat ze “weten wat er in hun lijnen zit”, je weet dat ze óf genetica niet begrijpen, óf ze oneerlijk zijn. Het is niet mogelijk om te weten wat de recessieve mutaties in je lijn zijn als er geen manier is om ze te detecteren.
Dit brengt je in een lastig parket. Alle honden hebben recessieve mutaties en er zullen er altijd een paar zijn waar je geen weet van hebt. Hoe vermijd je die?  Dit is als op je tenen een mijnenveld oversteken, waar er drie mijnen zijn die je niet kunt zien maar gemarkeerd zijn met een vlag, maar je weet dat er nog 28 verstopt liggen. Eén verkeerde stap en je zult je schepper ontmoeten. Als dit mutaties zijn, verborgen in je honden, is dit een aardig hectische manier van fokken.
Laten we dit verstandig aanpakken. Wat als er twee mijnenvelden zijn en je kunt kiezen welke je wilt oversteken. Het eerste mijnenveld heeft 3 mijnen waar je weet van hebt en kunt vermijden en 28 verstopte mijnen. Het tweede mijnenveld heeft ook 3 gemarkeerde mijnen, maar slecht 6 verstopte. Als je nog niet klaar bent voor een leven na de dood, zou je logischerwijs kiezen om het tweede mijnenveld over te steken, waar het risico om opgeblazen te worden slechts 25% is van het risico van het oversteken van het andere veld.
Hoe past dit in honden fokken? Laten we eens het gordijn optrekken en de mutaties die we niet konden zien,onthullen voor de honden in ons fokprogramma.
​Nu zien we het probleem. Onze teef heeft niet één maar drie mutaties die ook aanwezig zijn in onze “geteste” reuen. Kijk nog eens naar je laatste rangschikking van de reuen. Nu je de andere mutaties ziet, ben je dan nog steeds blij met deze rangschikking? Als je de rangschikking wilt veranderen, voeg dan nog een rij toe aan je tabel met deze nieuwe beoordeling.
Geweldig, zeg je. Maar in de echte wereld, als we geen testen hebben voor deze onbekende mutaties, is er geen enkele manier om ze te vermijden, toch?
In feite is die er. Je hebt slechts één stuk informatie nodig die je in feite al hebt- de voorspelde inteelt coëfficiënt van het nest.
Herinner je dat inteelt is gedefinieerd als de waarschijnlijkheid van het erven van twee kopieën van het zelfde allel van een voorouder. Inteelt is per definitie homozygotie. Als de inteelt coëfficiënt van een hond 25% is, dan is de waarschijnlijkheid dat er twee kopieën van het zelfde allel van een voorouder geërfd wordt, 25%. Als dat allel een recessieve mutatie is, dan is het risico dat je een genetische aandoening fokt door die recessieve mutatie ook 25%. Gelijk daaraan, als de inteelt coëfficiënt 10% is, dan is het risico op een genetische aandoening door een recessieve mutatie ook 10%.
Denk hierover eens na. Je deed de mutatie test om 25% risico te elimineren op het fokken van een recessieve genetische aandoening uit twee dragers. Maar we legden net uit dat de inteelt coëfficiënt ons het risico vertelt van het fokken van een genetische aandoening van ELKE recessieve mutatie, degene waar we van weten en degene die we niet kennen.
Dus we kunnen slim zijn wat dit betreft. We kunnen het risico van alle recessieve mutaties beheersen door beheersing van de inteelt coëfficiënt van het nest. Als we testen voor de rode cirkel en dragers elimineren, zou het dom zijn om dan reu #6 te gebruiken. We hebben betaald om 25% op een bekende mutatie te elimineren, doe dan geen paring met een 29% risico op een genetische aandoening door een andere mutatie die we niet kennen.
Laten we dit opnieuw lezen.
We hebben getest, de dragers geëlimineerd zodat er geen kans was om puppy’s te fokken met de bekende mutatie, dan een “vrije” hond gebruikt met een risico van 29% op puppy’s met een aandoening door een andere mutatie die we niet kennen.
Je mag dan met “op gezondheid geteste” honden fokken, maar je fokt nog steeds puppy’s met een significant risico op genetische aandoeningen door recessieve mutaties..
Ga terug naar wat we weten over de inteelt coëfficiënt. Als ons nest een voorspelde IC heeft van 10%, dan is het risico op ELKE mutatie die een probleem veroorzaakt slechts 10%, inclusief degene waarvoor we betaald hebben om te testen. Dit is omdat de ouders met een verwantschapscoëfficiënt van 10% genetisch minder gelijk zijn dan ouders met een verwantschapscoëfficiënt van 25%. Als de ouders minder gemeenschappelijke genen hebben, is er een lagere kans dat een puppy er twee krijgt van dezelfde mutatie van beide ouderdieren.
Het is dus simpel. Verlaag het risico op genetische aandoeningen bij je puppy’s door het verlagen van de verwachte inteelt coëfficiënt van je nest.
Als je hierover nog nooit eerder hebt nagedacht, zou dit het moment moeten zijn dat er een lampje gaat branden bij je. Al deze “gezondheidstesten” zijn een verspilling van tijd en geld als we partners kiezen die een nest opleveren met een inteelt niveau van 38%.
Dit is de VERKEERDE MANIER waarop we DNA testen gebruiken. De Fokker gelooft dat hij er alles aan doet wat mogelijk is om gezonde puppy’s te fokken die lang en gezond leven. Maar in feite markeren ze de bekende landmijnen met vlaggen, nemen dan aan dat de kust veilig is, zonder het risico te overwegen van alle verstopte explosieven.
Om gezonde puppy’s te fokken, moeten we het risico op ALLE recessieve mutaties zo lag als mogelijk houden, zowel die waarvan we weet hebben als die we niet kennen. Je kunt het risico inschatten op basis van de verwantschapscoëfficiënten. Deze getallen kunnen berekend worden met een stamboom database, of (zelfs nog beter) ze kunnen bepaald worden uit genotype data uit DNA.
Verspil je geld niet aan DNA tests om vervolgens op een manier te fokken die een hoog risico met zich mee brengt op het voortbrengen van een ziekte. Gebruik deze testen om alle risico te elimineren waarvoor we kunnen testen, gebruik vervolgens de verwantschapscoëfficiënten om zeker te zijn dat we het risico op onbekende mutaties, verstopt in het genoom van elke hond,  zo klein als mogelijk hebben gemaakt.

Via EDX wordt er door Wageningen University & Research MOOCs aangeboden op het gebied van het fokken van dieren. Vandaag start  Genetic Models for Animal Breeders  De cursus die voorheen werd aangeboden onder de naam Animal Breeding and Genetics. 5 Februari komt er een nieuw ontwikkeld vervolg bij: Evaluating Animal Breeding Programmes.
Er is een gezellig groepje mensen aan de eerste cursus begonnen, ondersteund met materiaal in het Nederlands en de hulp van elkaar, m.n. via de Briard Studiegroep op facebook.


Door Carol Beuchat PhD

Met toestemming overgenomen en vertaald van de website van het ICB 
Er zijn misschien duizenden honden van jouw ras, maar degenen die gebruikt worden voor de fok en hun genen doorgeven aan de volgende generatie zijn de enige die er echt toe doen in termen van genetica.
In de meeste rassen, wordt slecht 20-30% van de honden die gefokt worden, gebruikt voor verdere fok. De rest wordt verkocht als huishond, meestal met een contract dat er niet met de hond gefokt mag worden of niet geregistreerd mag worden. Deze honden voegen zich bij de gecastreerde en gesteriliseerde honden (noot red. dit betreft de situatie in de VS. In Nederland krijgt een nog veel kleiner percentage van de gefokte pups zelf nakomelingen, ondanks dat hier pups meestal zonder restricties in het contract verkocht worden en alle pups in principe geregistreerd worden bij de Raad van Beheer). Dit betekent dat het aantal honden die zelf weer voor nageslacht zorgt in een ras, veel kleiner is dan  het totaal aantal honden in een ras. Dit heeft significante gevolgen voor de genetica van een ras. ​

Laten we een simulatie doen!
Er bestaan enkele vermakelijke tools die we kunnen gebruiken om de effecten van veranderingen in een populatie op de genetica te onderzoeken. Dit is er één die we gebruiken in mijn populatie genetica cursussen om studenten te helpen begrijpen hoe genetica beïnvloed kan worden door veranderingen in allerlei kenmerken van een populatie, zoals de grootte van de populatie of het toevoegen van nieuwe individuen.
Eén van deze is een online populatie simulator, genaamd Red Lynx. Het is eenvoudig te gebruiken en als je toegang hebt tot internet kun je het gebruiken om een proef te doen.
Ga naar de Red Lynx website op ​http://scit.us/redlynx/.
Klik daar op de knop om de Red Lynx simulator te starten.

Hiermee kom je bij de simulator en je zou het onderstaande scherm moeten zien.
Red Lynx simuleert het "gedrag" van een enkel allel, A1, in populaties met verschillende eigenschappen. Er zijn twee allelen voor elke locus, dus in feite is A1 een setje (laten we die ander A2 noemen). Maar we hoeven alleen maar één allel na te bootsen, aangezien als de frequentie van allel A1 in een populatie omhoog gaat, de frequentie voor A2 omlaag moet gaan. Als we het gedrag van A1 uitbeelden, weten we dat A2 in spiegelbeeld zal reageren. Dus we doen onze simulatie met slechts één allel op een locus.
Op de simulatie pagina, krijg je een grafiek te zien en daaronder een serie parameters die je kunt veranderen met simpele schuifbalken. We gaan alleen met de eerste drie spelen: het aantal generaties, de populatiegrootte en de oorspronkelijke allel frequenties (groene pijlen). Je kunt deze veranderen door ofwel de schuifbalk te gebruiken of het getal dat je wilt in het vak in te typen. De rest van de schuifbalken kun je negeren.

Ok. Laten we eens kijken wat dit doet. Laten we starten met de standaardinstellingen zoals ze er staan als je voor het eerst op de pagina komt, dat zijn 2000 generaties, een populatiegrootte van 800 en een aanvankelijke frequentie van A1 van 50% (dus we weten dat de frequentie van A2 ook 50% is). Klik op "Run Simulation" (rode pijl). Er verschijnt een lijn op de grafiek.
​Deze lijn is het voorspelde gedrag van het allel A1 in deze populatie door de jaren heen, er van uitgaande dat de kans van overerving van het allel van de ene op de andere generatie onder “ideale” condities 50/50 is – dus geen selectie, geen migraties van A1 allelen uit de populatie en geen mutatie. Je ziet dat de oorspronkelijke frequentie 50% is en vandaar uit verandert de frequentie in de populatie met elke generatie.
Nu doen we, zonder de grafiek op te schonen, nog enkele simulaties. Elk van deze lijnen zal anders zijn, vanwege de rol van toeval in vererving bij elke generatie. Als je er genoeg van deze doet, zie je misschien één van de lijnen helemaal naar 0% gaat en daar een vlakke lijn vormt (rode pijl), of naar 100% en daar blijft (groene lijn). In het eerste geval, zijn alle kopieën van het A1 allel uit de populatie verdwenen; voor de groene pijl, is het alternatieve allel (A2)  complete verloren gegaan en is alleen A1 overgebleven, een situatie die we “vastgelegd”  ("fixed") voor dat allel noemen.
nou en?
Ik hoor je zeggen “Dat is cool, maar nou en ?”
Laten we zeggen dat het A1 allel was voor iets zoals de mogelijkheid om een bepaalde geur te ruiken. Het is niet iets waar je op zou selecteren, deze simulatie laat zien dat er een kans is dat het allel alleen door toeval uit de populatie verdwijnt, een fenomeen dat “genetische drift” heet. Misschien was deze geur niet belangrijk voor jou, maar als dit wel zo is voor de hond (b.v. een feromoon), zal dit consequenties hebben die sommige fysiologische of gedrags aspecten zou kunnen beïnvloeden. Misschien is het een allel dat preventief werkt tegen angstgedrag; verlies hiervan in een ras zou absoluut gevolgen hebben voor het welzijn van de hond. Of misschien is het een allel op een locus die het meest voordelig is wanneer deze heterozygoot is – dat is, het genotype A1A2 heeft meer voordeel voor de hond dan A1A1 of A2A2, iets wat “over-dominantie” wordt genoemd. Als één van de allelen onomkeerbaar verdwenen is uit de populatie, zullen alle individuen homozygoot zijn voor dat allel en de voordelige effecten van heterozygotie is niet meer beschikbaar.
Zo laten we ons nu bezig houden met de leuke dingen.
Laten we het aantal generaties in de simulatie op 100 zetten, zodat het meer relevant is voor honden fokken. Verander de populatiegrootte naar 50 en laat de allel frequentie op 50% staan. Gebruik de knop om de grafiek schoon te maken en doe enkele simulaties.
Je zou moeten zien dat de frequentie van A1 in veel van de simulaties naar één van de extremen gaat (0% or 100%)
Doe nu wat simulaties met verschillende populatiegroottes, misschien 100 en 25. Wat voor effect heeft dit op de grafiek?
Deze simulator maakt het gemakkelijk om de effecten van populatiegrootte op het gedrag van allelen in de populatie die je geen enkele aandacht geeft (omdat er niet geselecteerd wordt) te onderzoeken. Duidelijk is dat  de genetische stabiliteit van een populatie gevoelig is voor het aantal individuen.
Waarom is dit van belang voor jouw ras?
Hoe groot is jouw ras? Welk deel van de puppy’s die worden geboren worden gebruikt voor de fok? Onthoud dat alleen reproducerende dieren tellen, wanneer we het over genetica hebben. Wat zijn de effecten van fokcontracten of castreer/steriliseer politiek op de populatiegenetica van jouw ras? Hoe stabiel is het genetisch gezien t.a.v. de kans op het verliezen van allelen door genetische drift?
Deze veranderingen in allel frequenties komen in elke populatie voor. Als een populatie is opgedeeld door gesloten sub-populaties, zal hetzelfde fenomeen zich in elk van hen voordoen. Dit veroorzaakt dat ze genetisch gezien door de jaren heen uit elkaar drijven. Fokkers kunnen hun voordeel halen uit deze verschillen met outcross (red. hier gebruikt als minder verwant fokken binnen hetzelfde ras) welke allelen kan herstellen die misschien sterk gereduceerd zijn in frequentie of compleet verloren zijn. Je kunt dit simuleren met de schuifbalk voor "migration". Als fokkers samen kunnen werken om op deze sub-populaties te letten, kunnen ze het verlies van genetische diversiteit verminderen, de toename van inteelt vertragen en voordeel halen uit de hybrid vigor door de outcross. Analoog hieraan, is de populatie van je ras stabiel, of is het er één van de vele met dalende registraties en minder actieve fokkers dan eerst?
het eenvoudigste wat je kunt doen om de kans te verkleinen op verlies van belangrijke genetische diversiteit in je ras is door het gebruik van meer honden in het fokprogramma. Als het gebruikelijke aandeel 20% is, verhoog het naar 40% of meer. Verkoop niet zoveel pups met contracten die fok verbieden, of fok eenmalig voor castratie of sterilisatie.  Hoeveel verschil zal het maken? Je kunt het controleren met gebruik van de Red Lynx simulator. Onthoud dat de simulator uitgaat van een populatie zonder selectie, geen migratie, en geen mutatie (tenzij je de condities daarvoor regelt met behulp van de schuifknoppen). Zeker een raszuivere populatie zal onder selectie staan voor eigenschappen voor type, maar je kunt aannemen dat er geen selectie is voor de “neutrale” allelen die geen effect hebben op type.
Deze simulator kan ook van praktisch nut zijn. Laten we zeggen dat er binnen jouw ras een discussie is over het opdelen van verschillende kleuren in het ras in verschillende populaties die niet gekruist mogen worden. Of misschien zijn het verschillende schofthoogtes of een fenotypische eigenschap. Als de groepen niet gekruist mogen worden, wat zijn dan de gevolgen voor de genetische stabiliteit van de resulterende kleinere populaties? Er zijn vele voorbeelden van rassen die in het verleden opgesplitst zijn - Norwich and Norfolk werden gescheiden op basis van oren, Toy en Standaard Manchester werden gescheiden op basis van schofthoogte (red.: situatie VS), de Belgische herdershonden zijn in de Vs gescheiden op basis van kleur (maar niet in Europa). Een ras opsplitsen heeft gevolgen voor de genetica van de gescheiden populaties, zoals je hier  aan de effecten van genetische drift op gen frequenties kunt zien. Er zullen daarbij ook veranderingen in andere genetische eigenschappen van de populaties optreden, zoals de mate van inteelt en fokkers zouden dit zorgvuldig moeten overwegen voordat ze veranderingen doorvoeren in het ras.

Door dr. Carol Beuchat
Met toestemming overgenomen en vertaald van de website van het  Institute of Canine Biology
In een vorig bericht, liet ik zien hoe inteelt en strenge selectie de kans op genetische aandoeningen vergroot (door toegenomen expressie van schadelijke mutaties en afname van de algehele gezondheid (door inteelt depressie). Ik heb ook uitgelegd hoe we de gezondheid kunnen verbeteren en het risico op genetische aandoeningen kunnen verkleinen door enkele eenvoudige veranderingen in de manier waarop we fokken. Ik heb aan de hand van een simpel stroomdiagram laten zien hoe waarom dit gebeurt.
(Als je mijn vorige bericht niet hebt gelezen, zou je dat eerst moeten doen en dan hier verder lezen: Eenvoudige strategieën om genetische aandoeningen bij honden te verminderen)
Er zijn meerdere consequenties van inteelt die misschien minder bekend zijn bij hondenfokkers maar die uiteindelijk belangrijk kunnen zijn omdat ze ook invloed hebben op de cyclus van “inteelt ---> genetische aandoening”.
Hieronder de illustratie uit mijn vorige bericht, waaraan ik nog een circuit heb toegevoegd (in groen). (ik heb het circuit aan de linkerkant over gezondheidsconsequenties vervangen door één term "gezondheid"-“health”-)
We beginnen wederom met inteelt van een populatie honden. Het paren van verwante honden geeft inteelt, waarbij een puppy identieke kopieën van een allel krijgt van beide ouders, een toename van het gedeelte van de genen dat homozygoot is. Tot hier volgen we dezelfde stappen zoals we eerder bespraken.
De homozygotie de we hebben gecreëerd door inteelt,  kan verdeeld zijn over de chromosomen, of het kan ik blokken van aangrenzende genen voorkomen.
Blokken van homozygotie op de chromosomen noemen we "runs of homozygosity" (ROH), en die hebben twee belangrijke eigenschappen.
a) de blokken homozygote allelen  hebben de neiging langer en langer te worden met inteelt.
b) afwijking van het koppelingsevenwicht (linkage disequilibrium) neemt toe met inteelt.
Hoe definiëren we "linkage disequilibrium". We denken bij overerving meestal aan één van de twee allelen op een loci die wordt doorgegeven aan een nakomeling door willekeurig toeval. Dit is een simpele en bruikbare manier om te denken over vererving, maar in werkelijkheid kan het veel gecompliceerder zijn. In feite, de gebieden van homozygote loci die runs of homozygotie vormen hebben de neiging gezamenlijk, als een blok over te erven. Deze onwillekeurige overerving op aangrenzende loci in een run of homozygotie wordt “afwijking van koppelingsevenwicht ("linkage disequilibrium") genoemd.
Dus, volg verder met gebruik van onderstaande kaart:

​1) inteelt creëert homozygotie
2) "runs" of homozygosity (ROH) nemen toe
3) linkage disequilibrium neemt toe
4) schadelijke mutaties komen vast te zitten in blokken van homozygotie
In stap 4, waarom komen schadelijke mutaties vast te zitten in blokken van homozygotie? Inteelt verwijdert genetische variatie. Om “weg” te fokken van een schadelijk allel, moet het alternatieve (d.i. het normale) allel  deze vervangen. Als er is ingeteeld om homozygotie voor genen of type te laten toenemen en selectie heeft plaats gevonden om genetische variatie te verminderen, kan het normale allel zeldzaam zijn geworden. Homozygotie van een mutatie in ROH’s zal toenemen. Nu wordt het moeilijk of onmogelijk om de mutatie te verwijderen of zelfs te vermijden en met de tijd neemt het aantal mutaties die “gevangen zitten” toe.
5) de inklemming van mutaties vergroot de “genetische belasting” ("genetic load"), het aantal schadelijke allelen in de genenpool
6) de expressie van recessieve aandoeningen neemt toe
Dit pad gaat nu samen met het pad dat we eerder bespraken.
​Je ziet dat de fokker nu gevangen zit. We proberen type te verbeteren en genetische aandoeningen te verminderen, maar op hetzelfde moment verliezen we genetische variatie die nodig is voor verbetering. We maken het ook steeds moeilijker, zo niet onmogelijk om weg te fokken van genetische problemen vanwege linkage disequilibrium. Natuurlijk, blijven we streng selecteren op type, die ons verzekert dat de blokken die die genen bevatten homozygoot blijven. De mutaties in deze blokken zitten er voor altijd in vast.
Nu wordt dit pad meegenomen in het grotere stroomschema, waar we aangedane honden of gehele lijnen hebben verwijderd, in een poging om genen die problemen veroorzaken kwijt te raken. Maar dit verkleint de genenpool en gooit waardevolle genetische variatie weg.
​En zo gaat het verder, keer op keer, waarbij de kwaliteit van de genenpool met elke volgende generatie verslechtert.
Dit is een echt probleem als je fokker bent. Want dit alles betekent dat hoe meer inspanning je levert om gezondheid te verbeteren met de gebruikelijke strategieën van inteelt en selectie, hoe groter het probleem wordt. Dit is waar we nu staan.
Hoe kunnen we dit oplossen?
Als we een zwaar ingeteelde hond paren met één die niet nauw verwant is, kunnen we homozygotie (inteelt) verminderen bij de puppy’s. Minder inteelt betekent kleinere blokken homozygotie, dus linkage disequilibrium is verminderd. Mutaties en andere ongewenste genen die vast zitten in runs of homozygotie zijn nu “vrij” en kun je daar weg van fokken. Er is ook nieuwe variatie die je zou kunnen gebruiken om fenotype te verbeten, dus selectie zal effectiever zijn.
Bedenk dat de meest waardevolle honden voor een outcross (red.: hier bedoeld als minder verwant binnen een ras) waarschijnlijk niet die zijn die je zou hebben gekozen op basis van fenotype. De honden met goed type waartoe je je aangetrokken voelt, hebben waarschijnlijk allemaal dezelfde ROH waarmee je al worstelt en er zal maar weinig winst zijn. Paradoxaal, hebben de honden met meer fenotypische variatie, met name als de variatie ver weg is van de extremen in type, het meest te bieden in termen van het ontsnappen van de neerwaartse spiraal zoals hierboven beschreven. Je zult waarschijnlijk geen adembenemende puppy’s krijgen uit een fok van honden van matig type, maar je ontsnapt uit de cyclus die je fokprogramma in een wurggreep houdt en die rashonden op de rand van de afgrond brengt.
Ik hoor al een hoop mensen klagen dat outcross nieuwe mutaties in je lijn brengt. Ja, dat kan. Je hebt waarschijnlijk kennis van de dominante mutaties in de honden waarmee je wilt fokken, dus de nieuwe nieuwe mutaties zijn meest waarschijnlijk recessief. Kijk eens opnieuw naar het stroomschema en je ziet dat deze recessieve mutaties compleet onschuldig zijn zolang je niet twee honden paart die dezelfde mutatie hebben. En als je inteelt laag houdt, kun je deze mutaties elimineren door selectie omdat ze niet gevangen zitten in ROH’s. Wees bovendien terughoudend met het gebruik van populaire dekreuen; het laatste wat je wil, is tientallen puppy’s op de wereld zetten die elk de helft van de mutaties dragen van die favoriete hond. Onthoud, inteelt is de oorzaak van het probleem waar we nu mee te maken hebben. De oplossing is simpel: zet geen twee kopieën van dezelfde mutatie samen in een puppy.
Je kunt dit probleem oplossen. Je kunt gezondheidsproblemen elimineren in één generatie. Je kunt selectie effectiever gebruiken. Je kunt de variatie toevoegen die nodig is om betere honden te fokken dan je nu hebt. De honden worden ouder. Dierenartsrekeningen zullen minder worden. Fokken wordt eenvoudiger. Nestgrootte neemt toe. De gezondheid en welzijn van honden zal verbeteren.
Het geheim van het verbeteren van de gezondheid van honden ligt niet in nog meer DNA testen, maar in gedegen genetisch management. We weten wat de grote belasting met genetische aandoeningen bij honden veroorzaakt en we weten hoe we dit kunnen voorkomen. Het proberen om problemen te elimineren door vervelende mutaties achterna te hollen, haalt ons niet uit deze negatieve spiraal die het probleem veroorzaakt. Steeds meer selectie toepassen bij het fokken zal eveneens niet helpen. Deze maken de problemen alleen erger.
De oplossing is genetisch beheer. Begrijp hoe de problemen ontstaan zijn. Begrijp het belang van genetische variatie en lagere inteelt om gezondheid te verbeteren. En fok op een manier die zorgt voor een duurzame toekomst.
Als je iets nuttigs hebt geleerd van dit artikel, er is veel meer informatie die de gezondheid van honden en je fokprogramma succesvoller kan maken. De beste manier om je kennis en begrip te vergroten is door één van de cursussen die worden aangeboden door ICB. Deze cursussen zijn speciaal ontwikkeld voor fokkers en zij zijn echt de beste manier voor fokkers om te leren wat ze moeten weten om de gezondheid en het welzijn van honden te verbeteren



Zo aan het einde van 2018, kijken ook wij terug naar het jaar. We kunnen veel zeggen, maar laten het maar bij wat cijfers van het kleine aantal nestjes dat dit jaar is geboren. Nesten staan in willekeurige volgorde. Het beperkte aantal nestjes, welke een trend is die in geheel Europa te merken is én het gebruik van een beperkt aantal ouderdieren -m.n. te veel gebruik van dezelfde reu(en) - is erg zorgwekkend. Kleine populaties zijn instabiel en staan erg onder invloed van genetische drift en werken negatief op de genetische diversiteit.

 

 

 

 

 

Door dr. Carol Beuchat.

Met toestemming overgenomen en vertaald vanaf de website van het Institute of Canine Biology

In de laatste decennia is het aantal genetische aandoeningen bij honden in een alarmerende snelheid toegenomen. Dit ondanks de ijverige inspanning van fokkers om gezonde honden te fokken. Waarom gebeurt dit?
Ik heb een basis stroomschema gemaakt om te illustreren hoe fokstrategieën gericht op het verminderen van genetische aandoeningen in een populatie, juist het tegenovergestelde effect hebben. Ik doorloop elke stap in het proces en je kunt dit volgen op de afbeelding van het stroomschema hieronder.
1) Laten we beginnen met een populatie honden in een gesloten genenpool zoals die hieronder in de linker cirkel. Omdat alle honden in de populatie van een klein aantal founders afstamt, zijn ze allemaal verwant. Paren van twee dieren levert waarschijnlijk nakomelingen op die homozygoot zijn voor enkele loci, dus dat ze twee kopieën hebben geërfd van een allel die voortkomt uit een gemeenschappelijke voorouder van beide ouderdieren. In het stroomschema, resulteert de inteelt stap gemiddeld genomen in een toename van homozygotie in het nageslacht.
2) elke hond draagt tientallen of zelfs honderden recessieve mutaties die geen problemen veroorzaken als er slechts een enkele kopie van de mutatie is en het andere allel op de loci normaal is. Maar als twee kopieën van de mutatie zijn geërfd, is er geen kopie van het normale allel, dus homozygotie vergroot de expressie van deze recessieve mutaties.
3) Homozygotie heeft bovendien meer schadelijke effecten op functies, zoals een verminderde vruchtbaarheid, kleinere nesten, hogere puppysterfte, kortere levensverwachting, etc. die we gezamenlijk “inteelt depressie” noemen. Inteelt verhoogt ook de incidentie van polygenetische aandoeningen zoals kanker, epilepsie, immuunsysteem gerelateerde aandoeningen, hart- en nierziekten en meer.
4) Honden met genetische aandoeningen worden meestal uit de fokpopulatie verwijderd.
5) Het verwijderen van honden uit de fokpopulatie verkleint de genenpool.
6) Kleinere genenpools hebben minder genetische diversiteit.
7) Met minder genetische variatie in de populatie, worden de genetische verschillen tussen individuen verkleind en hun gelijkenis en verwantschap vergroot.
8) Het paren van verwante dieren is inteelt, dus wederom resulteert deze stap in een toename van homozygotie.
Vanaf hier, hebben we nu een negatieve spiraal die weer terug gaat naar de bovenkant van de lijst met stappen. En opnieuw, de toegenomen homozygotie vergroot de inteelt depressie, het risico op kanker, epilepsie en andere polygenetische aandoeningen en de expressie van recessieve mutaties. Het resultaat van deze neerwaartse spiraal is de gestage verslechtering van de gezondheid van de populatie, generatie na generatie, tenzij er een geschikte interventie plaats vindt.
Laten we eens kijken naar de cyclus voor de hondenpopulatie in de cirkel rechts op de illustratie.
a) Fokkers zijn erg selectief over welke honden gebruikt worden voor de fok. In het algemeen wordt ongeveer 25% van de stamboom puppy’s uiteindelijk gebruikt voor de fok, dit is gewoonlijk dus niet meer dan 1 of 2 puppy’s per nest.
b) Dit betekent natuurlijk dat 75% van de puppy’s niet wordt gebruikt. Zij en alle unieke genen die zij mogelijk dragen worden daarmee uit de fokpopulatie verwijderd waardoor de grootte van de genenpool verkleind wordt.
c) Kleinere genenpools hebben minder genetische diversiteit.
d) Als er minder genetische diversiteit is, zijn de honden in de populatie genetisch gezien meer gelijk aan elkaar.
e) Het paren van honden die genetisch gelijk zijn, geven homozygotie in de nakomelingen.
f) Homozygotie vergroot de expressie van schadelijke mutaties.
Uiteindelijk voert dit pad in de stappen zoals we die al beschreven hadden die een neerwaartse spiraal vormen die de incidentie van genetische ziekten verhoogt.
Het doel van selectieve fok is om kwaliteitshonden te fokken. De twee fokstrategieën die we net beschreven hebben, het paren van verwante dieren (inteelt) en het paren van “de beste met de beste” resulteren niet in verbetering, behalve op de korte termijn. Op de lange termijn, beperkt het verlies van genetische diversiteit genetische verbetering omdat de populatie de genetische variatie die nodig is voor selectie, heeft verloren. Inteelt depressie en toegenomen incidentie van genetische aandoeningen verlaagt de kwaliteit van de groep fokdieren en verbetering –of alleen het behouden van kwaliteit- wordt steeds moeilijker. Zonder interventie, sterven populaties dieren die op deze wijze gefokt worden, uit.
Als je de downstream consequenties begrijpt van beslissingen in de fok, die zijn weergegeven als de stappen in deze stroomschema’s, kun je deze cyclus van genetische achteruitgang voorkomen. Als voorbeeld, de simpelste actie om te nemen is om minder beperkend te zijn omtrent met welke dieren gefokt wordt. Het fokken met 50% i.p.v. 25% van de gefokte puppy’s beperkt de uitputting van de genenpool. Het paren van honden die minder verwant zijn, verlaagt de kans op genetische aandoeningen bij de puppy’s, evenals inteelt depressie. Het vervangen van genen die in de populatie verloren zijn gegaan door outcross met een andere populatie (dat wil zeggen door een plan van rotatie-kuising) of introductie via een cross-breeding programma zal de genenpool vergroten en de effecten van selectieve fok beperken.
DNA testen zijn niet de heilige graal. Op zich, zullen ze niet resulteren in gezondere honden. Uiteindelijk is het, om de gezondheid van de stamboom honden te vergroten, nodig om de basis van de populatie genetica te begrijpen en een gedegen strategie voor genetisch beheer te volgen. Het probleem oplossen vergt begrip van de reden hoe sommige simpele veranderingen in de manier waarop we fokken, de kwaliteit van de honden die we fokken dramatisch kan verbeteren.


Op verzoek, ook de gemiddelde COI voor 15 generaties van alle Briard nestjes die in Nederland geboren zijn, aan de grafiek toegevoegd. Dit is het aantal generaties zoals weergegeven in de database van worldpedigrees. Helaas is het daar niet mogelijk nog meer generaties te laten berekenen omdat dit te veel van het geheugen van de site vraagt. Ben je benieuwd naar een berekening over alle generaties, kun je ons altijd een berichtje sturen natuurlijk.

 

error: Content is protected !!