Spring naar inhoud

Inteelt gebruiken om inteelt te beheersen

12/1/2014

Door Carol Beuchat PhD
Met toestemming vertaald door Briardinfo.nl en overgenomen van de website van het Institute of Canine Biology.

Laten we even aannemen dat we een populatie dieren hebben die zich willekeurig voortplanten. In de loop van generaties neemt de inteelt in de groep toe, precies alsof jij en een groep niet verwante mensen schipbreuk hebben geleden en op een onbewoond eiland terecht zijn gekomen, iedereen raakt verwant aan elkaar. Dit is precies wat er gebeurt met populaties dieren op een eiland en dit is ook wat er gebeurt met rashonden die een gesloten stamboek hebben. En hoe kleiner de populatie, hoe sneller de mate van inteelt toeneemt.

We weten dat inteelt homozygotie vergroot en dat dit voordelen kan hebben (b.v. meer uniformiteit en voorspelbaarheid), maar ook significante nadelen zoals inteelt depressie (die vnl. invloed heeft op het vermogen zich voort te planten zoals nestgrootte en puppysterfte, alswel levensverwachting) en de toegenomen expressie van schadelijke recessieve genen. In wilde dieren, leidt de toename van de mate van  inteelt uiteindelijk tot een negatieve spiraal, de uitstervings wervel.

Hoe voorkomen wilde dieren dat ze uitsterven? Allereerst proberen ze inteelt te vermijden, dieren zijn soms in staat de onderlinge mate van verwantschap te bepalen, waarschijnlijk door de feromonen van de genen van het immuunsysteem. (http://ndt.oxfordjournals.org/content/15/9/1269.full). (Recent studies hebben dit ook in mensen aangetoond (http://www.youtube.com/watch?v=PxwBCPGigko)) De voorkeur om met niet verwante dieren te paren is een erg effectieve manier om inteelt onder controle te houden. Een andere manier is om, zo te zeggen, hun eieren niet in één mand te houden.

Een soort heeft over het algemeen vele subpopulaties die geografisch gescheiden zijn, maar af en toe verlaat een dier zijn eigen populatie en voegt zich bij een nieuwe, met een enigszins andere mix van genen die in de nieuwe groep geïntroduceerd wordt. Veel soorten verdrijven de jonge dieren, of de nakomelingen van een bepaald geslacht (vooral mannelijke dieren), waardoor er elke generatie enigszins een genetische mix optreedt waardoor de inteelt toename gematigd wordt.

Fokkers van dieren werken met relatief kleine populaties dieren (honderden, misschien duizenden, maar geen miljoenen) en moeten daarom de inteelt beheersen die onvermijdelijk in de loop der tijd toeneemt. Ze kunnen hierbij gebruik maken van strategieën die imiteren wat er in natuurlijke populaties gebeurt. Hoe gaat dat in zijn werk?

Hier zijn wat voorbeelden van stambomen van individuele honden (allemaal van hetzelfde ras) waarin elke hond maar één keer wordt weergegeven (deze kaarten zijn gemaakt door Pedigree Explorer). Founders staan aan de basis (rechts) en ons individu staat links.

De eerste twee stambomen zijn gelijk en typisch voor de meeste stambomen van rashonden waar ik naar gekeken heb. De meest recente generaties (links) hebben sterke inteelt en zoals bij de meeste rassen zijn er slechts een handvol honden aan de basis. De inteelt coëfficiënt (IC) van de eerste is 45.7%; de tweede is 49.6% (!). Ter vergelijking: een broer-zus paring zou een IC van 25% hebben. Deze honden zijn absoluut ingeteeld.

Hieronder staan nog twee stambomen, van hetzelfde ras, maar die een hele andere fokstrategie laten zien. De basis is hetzelfde als voor bovenstaande honden en beide stambomen vertonen een bottleneck rond het midden. Maar er is een duidelijke paddenstoel vorm aan de linkerkant van onderstaande stambomen. En je kunt zien dat dit is vanwege recente inteelt van twee lijnen die voor 4 of meer generaties niet verwant zijn. In essentie, heeft de fokker 2 ingeteelde lijnen gepaard die relatief gesproken outcross zijn, met inteelt coëfficiënten die een stuk lager zijn (21.4% en 18.8%) dan de voorbeelden hierboven. Nog steeds inteelt, maar een stuk lager dan de eerste twee voorbeelden.

 

Natuurlijk zijn al deze dieren verwant als je verder terug gaat in de stamboom, dus hoe kant dit dan verschil maken op de mate van inteelt? Hoe kunnen we dit gebruiken om heterozygotie te vergroten?

Er zijn twee dingen waarmee we rekening moeten houden.

  1. De kans op het erven van een bepaald allel van het paar op een locus van een ouder is 1/2 of 50%. Met elke generatie die daarbij komt, is die kans met de helft gereduceerd; dus de kans op het erven van een specifiek allel van een grootouder is 25%, van een overgrootouder 12,5% etc. Hoe verder in de stamboom een bepaalde voorouder staat, hoe lager de kans dat er een specifiek allel van dit dier wordt geërfd. In de onderste twee stambomen hierboven, delen de ouders geen gemeenschappelijke voorouders in de meest recente generaties. In de generaties waarin geen gemeenschappelijke voorouders zijn, is er geen toegevoegde inteelt. Dus elke inteelt moet verder in de stamboom zitten en het effect is gereduceerd bij de helft voor elke extra generatie tot de gemeenschappelijke voorouder.
  2. het andere waar we gebruik van kunnen maken zijn de twee krachten die de neiging hebben om twee populaties toenemend genetisch verschillend te maken in de loop der tijd - selectie, zowel natuurlijk als kunstmatig en genetische drift. Je weet van selectie. Als je begint met twee genetisch identieke populaties en ze beide onafhankelijk van elkaar selecteert voor dezelfde eigenschappen, heb je op den duur geen twee identieke populaties meer en sommige genen zullen zijn toegenomen in frequentie en andere afgenomen, weer andere zijn misschien vastgelegd en andere zijn verloren gegaan. De nakomelingen in de vierde generatie van de eerste populatie zullen genetisch niet identiek zijn aan die van de tweede populatie en als je een dier van elke groep met elkaar zou laten paren, zal de lagere genetische gelijkenis, gereflecteerd zijn in een lagere inteelt coëfficiënt in de nakomelingen.

Denk hier eens over na. Je hebt een ras met duizend dieren in een gesloten genenpool. Als je deze populatie kunt opdelen in subpopulaties en ze verschillende generaties los van elkaar fokt, kun je zelf groepen dieren creëren die je elke paar generaties kunt gebruiken om dieren te produceren met een lager niveau van inteelt en tevens genen kunt reïntroduceren die misschien nog wel in de ene subpopulaties aanwezig is, maar verloren in een andere. In essentie, kun je inteelt in subgroepen als slim plan gebruiken om inteelt te beheren in de gehele populatie.

(from Sponenberg & Bixby 2007)

In de goede oude tijd, waren er grote kennels waar tientallen honden werden gehouden, wat de luxe gaf van het beheren van grote groepen van honden om honden te fokken van een mooi type zonder directe inteelt. Veel van de tegenwoordige hobby fokkers moeten het doen met veel minder honden, maar met een beetje planning kun je nog steeds je voordeel doen met deze strategie. Natuurlijk, zijn er waarschijnlijk al wel subpopulaties in je ras, maar weet je niet waar ze zijn. Een genetische analyse van de stamboom database kan ze onthullen. in elk van deze drie grafieken, staan analyses van stambomen van een ras die weergeven welke groepen honden waarschijnlijk meer of minder aan elkaar verwant zijn dan andere dieren in andere groepen. De eerste, van de IJslandse Herder, werd door fokkers gebruik om groepen waardevolle genetische diversiteit  die gevaar liepen verloren te gaan, te identificeren die de mate van inteelt in het gehele ras konden verlagen. De tweede en derde grafiek werden gebruikt om dieren te identificeren in een ras die mogelijk een bepaalde genetische aandoening hadden en waarvan de genen onbekend waren (centronucleaire myopathie en elleboog dysplasie, beide bij de Labrador). (Click op de grafiek om meer te lezen over deze studies.)

   

  1. Zelfs in hoog ingeteelde populaties is er waarschijnlijk enige "genetische structuur" zoals deze, die fokkers kunnen gebruiken om de genetische gezondheid van hun ras te beheren. Stamboomanalyses kunnen grafieken als deze produceren die gebruikt kunnen worden om de genetische subgroepen in een ras te identificeren zoals in de voorbeelden hierboven en op hetzelfde moment de groepen dieren identificeren die gevaar lopen voor genetische aandoeningen, zodat deze beheerst kunnen worden.
  • Sponenberg DP and DE Bixby 2007 Managing breeds for a secure future: strategies for breeders and breed associations.

.

error: Content is protected !!