Spring naar inhoud

Leuke trucs met Verwantschaps Coëfficiënten, deel 3: “Hoe kan ik ziekten beheersen zonder een DNA test?”

 


Door Carol Beuchat PhD
Met toestemming vertaald en overgenomen van de website van het Institute of Canine Biology
Dit is deel 3 van “leuke trucs met Verwantschaps Coëfficiënten”. Lees ook deel 1: “
Is deze hond echt een outcross?” en deel 2: “Moet ik met deze hond fokken?
Ongeveer 80% van de ziekten die nu bekend zijn bij honden wordt veroorzaakt door een enkelvoudige recessieve mutatie. Door het gebruik van moderne DNA technologie die ons in staat stelt duizenden of miljoenen markers in het genoom van een hond te onderzoeken, kunnen we meestal deze beschadigde allelen vinden en een test ontwikkelen die fokkers helpt bij de screening van hun honden.
Veel aandoeningen zijn echter niet het resultaat van een enkelvoudige mutatie. Bij deze zijn er misschien tientallen of zelfs honderden genen betrokken. Het ontwikkelen van een test die honden zonder symptomen identificeert, maar die wel zieke nakomelingen zal geven, is niet erg waarschijnlijk voor de meeste van deze aandoeningen. Dit is een heel groot probleem voor fokkers, omdat veel van deze ziekten, zoals kanker, epilepsie, auto-immuunziektes ernstig zijn en een steeds groter probleem worden. Doch lijkt het erop dat ze voorkomen bij verwante honden, dus weten we dat genen een belangrijke rol spelen. Hoe kunnen we deze ziekten beheersen als we geen DNA test hebben? We kunnen verwantschaps coëfficiënten gebruiken. Blijf dit volgen.
Verwantschaps coëfficiënten geven informatie over de verwantschap van honden door het beoordelen van paarsgewijze genetische gelijkenis. Een statistische techniek die cluster analyse wordt genoemd kan gebuikt worden om van de verwantschaps gegevens een dendrogram te maken – een genomische stamboom – die honden groepeert die nauw verwant zijn en tevens de relaties tussen die groepen weergeeft. Als een eigenschap of aandoening een genetische component heeft, mogen we verwachten dat de clusters van nauw verwante honden waarschijnlijk meer eigenschappen delen dan onverwante honden aangezien ze veel van de zelfde genen delen.
Dit is een dendrogram die geconstrueerd is met gebruik van verwantschaps coëfficiënten die berekend zijn uit DNA gegevens van 211 Ierse Wolfshonden. De bovenste figuur is de vergroting van de rechterkant zodat je het wat eenvoudiger kunt zien. En de onderste kaart is de gehele dendrogram.
Laten we even de onderste kaart bekijken. Je ziet dat de populatie honden verdeeld is in twee kleinere groepen onder de pijl die gemarkeerd is met “A”. Als we de tak volgen die van punt A naar rechts loopt, komen we een tweede tak tegen bij pijl B die twee subgroepen creëert. Als we de tak van B naar links volgen komen we tak C tegen die wederom de honden opsplitst in twee groepen. Je kunt nu zien dat dit een dendrogram wordt genoemd omdat het een afbeelding is van een structuur die vertakt als een boom.
Dendrograms zijn een beetje lastig om goed te lezen en om er goed in te worden, vergt wat oefening. Je moet onthouden dat takken kunnen roteren rond elk vertakkingspunt. Dus bij voorbeeld, de bovenste tak die zich splitst bij A, kan geroteerd worden op die splitsing zodat de groene groep het meeste links, verplaatst wordt naar de meest rechtse kant naast de turquoise groep. ,
Duidelijk, de groene groep is niet het meest verwant aan de rode groep die er naast stond op het moment dat de groene groep aan de linkerkant van de kaart stond.
Overigens kunnen we de twee groepen aan de meest rechtse kant (bij pijl D) roteren zodat de groene groep nu direct naast de rode groep komt. Dus er zijn eigenlijk verschillende manieren om de clusters te ordenen die niet hun onderlinge relatie wijzigen. Dit komt omdat de verwantschap wordt weergegeven door de lengte van de lijnen die de groepen honden verbinden. Honden die verbonden zijn door erg korte lijnen zijn nauw verwant en honden die verder verwant zijn, zijn verbonden door langere lijnen. Wanneer we groepen rond hun vertakkingspunt draaien, wordt de lengte van de verbindingslijnen niet veranderd, dus de informatie over verwantschap wordt niet veranderd. (lees verder: How to read a dendrogram).
Nu hebben we een afbeelding van de genetische verwantschap tussen alle 211 honden in dit voorbeeld. We hebben ook informatie over welke van deze honden is gediagnosticeerd met epilepsie. Dit wordt weergegeven door drie asterisken (***) aan de bovenkant van de tak voor elke hond. Voor honden zonder asterisk, kan het zijn dat er voor hen geen epilepsie is gerapporteerd of dat er geen informatie is. Dus deze kaart is niet gebruikt worden als representatie van welke honden epilepsie hebben en welke niet. Het vertelt alleen van welke honden een diagnose voor epilepsie is gerapporteerd.
Wat vertelt deze grafiek ons nu? We kunnen zien dat de aangedane honden de neiging hebben om samen te clusteren in familie groepen, wat waarschijnlijk een genetische component van het ziekterisico reflecteert. Jammer genoeg zijn er geen grote groepen waar epilepsie geheel afwezig is. Dit vertelt je dat de genetische predispositie voor epilepsie wijdverspreid is, maar mogelijk niet uniform, in deze populatie honden. Met een goede administratie en het toevoegen van data aan de database, zijn we misschien in staat om een duidelijker beeld te krijgen van de risicopatronen die gebruikt kunnen worden om keuzes te maken in de fok om het aantal ziektegevallen te verminderen.
Er zijn vele rassen die een strijd voeren tegen genetische aandoeningen waarvoor geen DNA test bestaat, of een test die onbetrouwbaar is om die honden te identificeren die de ziekte daadwerkelijk ontwikkelen (b.v. Degeneratieve myelopathie). Voor deze ziekten zouden verwantschaps coëfficiënten erg waardevolle informatie omtrent ziekterisico kunnen geven aan fokkers. Natuurlijk, kan dezelfde techniek zoals hier beschreven gebruikt worden voor ziekten die veroorzaakt worden door enkelvoudige mutaties, als de incidentie van alle genetische aandoeningen in een dendrogram zou staan en up-to-date zou worden gehouden, kunnen fokkers een probleem opmerken voordat het wijdverspreid in het ras raakt en het moeilijk wordt deze te beheersen vanwege de hoge frequentie van dragers.
Eén voorbehoud met betrekking tot verwantschaps coëfficiënten. De cluster analyse gebruikt informatie voor alle honden in een voorbeeld populatie om een boom te creëren die het meest waarschijnlijk hun echte relatie reflecteert. Als er meer honden aan de populatie worden toegevoegd, kan het zijn dat dat ze groepen anders geordend worden omdat de relaties tussen hen veranderd zijn. Dus, om bruikbaar te zijn, moeten gegevens voor verwantschap regelmatig bijgesteld worden en dient accuraat de genetische breedte van de beoogde populatie te representeren. Dit blijft het geval.
We kunnen verwantschaps coëfficiënten zowel vanuit stamboom als DNA databases halen. DNA gegevens hebben wel enig voordeel, omdat deze verschillen in verwantschap tussen nestgenoten onderscheiden, terwijl stamboomgegevens dat niet doen. Aan de andere kant is de stamboom informatie waardevol omdat er geen DNA monsters verzameld hoeven te worden met bijbehorende kosten voor de analyse. Als je niet probeert om nestgenoten te vergelijken kun je je beperken tot één of misschien twee honden in een nest, wat de kosten aanzienlijk zal drukken.
Overdenk de waardevolle informatie die analyse van verwantschaps coëfficiënten voor jouw fokkeuzes zou kunnen geven en hoe genetische aandoeningen in je ras beheerst zouden kunnen worden. Als je een stamboom database hebt of een genotypische analyse van SNPs zou het het echt waard zijn om te doen.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

error: Content is protected !!