Diversität
Diversität bedeutet Vielfalt und Vielfältigkeit. Weitere Synonyme dazu sind Heterogenität, Unterschiedlichkeit, Verschiedenheit, Mannigfaltigkeit und Differenz. Der Begriff Diversität fokussiert hier auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Vertretern einer Rasse.
Genetische Diversität
Genetische Diversität bedeutet genetische Variation und ist die genetische Variabilität (Differenziertheit) in Populationen, ein Aspekt der biologischen Vielfalt. Population nennt man die Gruppe von Individuen der gleichen Art, die aufgrund ihrer Entstehungsprozesse miteinander verbunden sind und eine Fortpflanzungsgemeinschaft bilden.
Die genetische Vielfalt wird auf drei Ebenen bestimmt:
- Diversität innerhalb der Populationen,
- Diversität zwischen Populationen; und
- Diversität innerhalb der Arten.
Neue Varianten eines Gens entstehen durch genetische Variationen. Sie werden als Allel bezeichnet. Der Zusammenschluss aller Allele in einer Population wird als Genpool bezeichnet. Die spontan auftretende, dauerhafte Veränderung einer chemischen Struktur bzw. eines oder mehrerer Gene des Erbgutes, wird als Mutation (ändern, verwandeln) bezeichnet. Zunächst betrifft es nur das Erbgut einer Zelle und wird in Folge an deren Tochterzellen abgegeben. Bei mehrzelligen Tieren unterscheidet man Keimbahn-Mutationen, die durch Vererbung an die Nachkommen weitergegeben werden können, von Mutationen in somatischen Zellen, die nicht in den Keimzellen (Gameten), sondern nur in Geweben des Körpers vorliegen.
Genetische Diversität erkennt man oft am Phänotyp (veränderte Erscheinungsform) eines Lebewesens. Jedoch lässt ein veränderter Phänotyp nicht erkennen, ob eine genetische Variation ursächlich ist, denn die gleiche Erbanlage kann bei unterschiedlichen Umwelteinflüssen zu verschiedenen Phänotypen führen. Man nennt es Modifikation, Polyphänismus oder ganz einfach Umweltpopulation. Außerdem können unterschiedliche epigenetische Prägungen (Die Epigenetik (dazu‚ außerdem und Genetik) untersucht die Änderungen der Genfunktion, die nicht auf Mutation oder Rekombination beruhen und dennoch an Tochterzellen weitergegeben werden.), die in manchen Fällen sogar über mehrere Generationen weitergegeben werden, eine mögliche Ursache eines veränderten Phänotyps sein.
Genetische Diversität ist die Basis der Entstehung und Weiterentwicklung von Arten im Zuge der Evolution. Im Laufe der Evolution ändert sich die Häufigkeit, mit der bestimmte Allele in einer Population auftreten.
Die genetische Variation führt innerhalb der Population zum Polymorphismus.
Über MHC/DLA bei Hunden gibt es noch viel zu lernen, und um konkrete Schlussfolgerungen ziehen zu können, sind strukturiertere Studien erforderlich, die in Fachzeitschriften veröffentlicht werden. Die MHC-Gene helfen bei der Identifizierung des hundeeigenen Gewebes sowie bei der Identifizierung und Beseitigung fremder Krankheitserreger. Variabilität scheint für diese Immungene von entscheidender Bedeutung zu sein, damit sie auf verschiedene Viren, Bakterien und andere fremde Eindringlinge reagieren können. Allerdings arbeitet die veterinärwissenschaftliche Gemeinschaft immer noch daran, herauszufinden, welche der verschiedenen DLA-Typen häufiger bei Hunden vorkommen, die an häufigen Krankheiten mit einer Immunkomponente leiden, und ob ein Zusammenhang zwischen ihrem Vorhandensein und der Entwicklung der Krankheit besteht.
Haplogruppe
So wird eine Gruppe von Haplotypen bezeichnet, welche spezifische Positionen auf einem Chromosom innehaben.
Haplogruppe mütterlicherseits (x) Haplogruppe väterlicherseits (y)
Genetische Haplotypen
Haplotyten sind Genkombinationen.
Jede Rasse besitzt seine spezifischen DLA-Genkombinationen. Diese spiegeln die Geschichte der Population einzelner Rassen, sowie die Zuchtpraktiken wieder. Durch die Bestimmung der DLA-Gene kann eine Möglichkeit geschaffen werden, die Vielfalt in den Genen weitestgehend aufrecht zu erhalten, wenn die genetischen Nachweisverfahren in Zuchtprogrammen eingesetzt werden
Im Test enthalten ist eine Messung der Haplotyp-Diversität des Hunde-Leukozyten-Antigens (DLA). Spezifische Haplotypen wurden mit einigen Autoimmunerkrankungen in Verbindung gebracht.
Dog – Leukocyte – Antigen (DLA)
Einen großen Beitrag zur Hundegesundheit liefert ein definierter Bereich auf Chromosom 12, der sogenannte MHC-Komplex (Major Histocompatibility). Hier befinden sich zahlreiche Gene, welche für ein funktionierendes Immunsystem notwendig sind. Ein bestimmter Bereich in diesem MHC-Komplex ist den sogenannten DLA-Genen zugeordnet. DLAs übernehmen diverse wichtige Funktionen im Immunsystem, wie z.B. die Abwehr von Viren oder Bakterien.
MHC-Gene
Die MHC-Gene werden in drei unterschiedliche Kategorien eingeteilt, abhängig von ihrer Funktion. Die Klasse II Gene, zu welchen DRB1, DQA1 und DQB1 gezählt werden, sind Teil der frühen Phase in der Immunabwehr. Sie erkennen zerstückelte körperfremde Substanzen und reichen sie an andere Zellen des Immunsystems weiter, die sie unschädlich machen. Aufgrund der immensen Vielfalt an Fremdmaterial ist das Vorhandensein unterschiedlicher Allele, also unterschiedlicher Kopien des gleichen Gens, umso wichtiger.
Die Vielfalt der DLA-Gene stellt einen großen Schritt bei Bekämpfung von Autoimmunerkrankungen dar.
Haplotyp mütterlicherseits (x) Haplotyp väterlicherseits (y)
Für jeden getesteten Hund steht ein Karyogramm zur Verfügung!
Ein Karyogramm ist die geordnete Darstellung aller Chromosomen einer Zelle. Geordnet wird dabei nach morphologischen Gesichtspunkten wie Größe, Zentromerlage und Bandenmuster.
Karyogramme werden angelegt, um den Karyotyp (Chromosomenausstattung) eines Individuums zu bestimmen. Der Karyotyp wiederum kann u. a. verwendet werden, um die Chromosomenausstattung verschiedener Arten miteinander zu vergleichen oder um die Ursache vererbbarer Krankheiten zu ermitteln, bzw. mögliche genetische Risiken und familiär bedingte Erkrankungen vorzeitig zu erkennen oder sie auszuschließen. Der Grund für das Aufkommen von Erbkrankheiten sind defekte Gene und Chromosomenanomalien, welche vererbt werden. Diese Veränderungen der Chromosomen werden durch Mutationen hervorgerufen.
Es können drei verschiedene Arten von Mutationen auftreten
- Mutation einzelner Gene, genannt Genmutation,
- Mutation der Chromosomenstruktur, welche als Chromosomen- oder Strukturmutation bezeichnet wird,
- Mutation der Chromosomenzahl, genannt Genommutation. Diese unterteilt sich in die Aneuploidie (Genommutation/numerische Chromosomenaberration), bei der einzelne Chromosomen zusätzlich zum üblichen Chromosomensatz vorhanden sind oder fehlen. Liegt keine Aneuploidie vor, spricht man von Euplodie (Vorliegen eines vollständigen, ganzzahlig-mehrfachen Chromosomensatzes. Bei einem einfachen spricht man von Haploidie, bei einem doppelten von Diploidie, bei einem mehrfachen von Polyploidie),,bei der ein oder mehrere Chromosomen vermehrt oder vermindert vorkommen.
Alle Lebewesen, die derselben Art angehören, weisen in ihren Zellen eine arttypisch festgelegte Anzahl von Chromosomen auf, die in der Regel geradzahlig ist, wobei ihre Unterarten oft ein Mehrfaches (2-,3-faches) dieser Grundchromosomenzahl aufweisen. Nah miteinander verwandte Lebewesen haben häufig die gleiche oder eine ähnliche Chromosomenanzahl. Ein gleicher oder ähnlicher Chromosomenbestand ist allerdings kein eindeutiger Hinweis auf eine Verwandtschaft zwischen verschiedenen Lebewesen. Es gibt keine direkte Korrelation zwischen der Anzahl der Chromosomen und der Organisationsstufe der Lebewesen. Einen direkten Zusammenhang gibt es allerdings bei verwandten Arten bei der Chromosomenzahl und der Chromosomengröße. Je höher die Chromosomenzahl, desto geringer ist die Größe der Einzelchromosomen.
Information zur genetischen Vielfalt (Karyogramm)
Das Genom (einfacher Chromosomensatz einer Zelle, der deren Erbmasse darstellt) von Hunden ist auf 78 Chromosomen verteilt, 2 Geschlechtschromosomen – X und Y – und 38 autosomale Chromosomenpaare und enthält ca. 19 000 proteincodierende Gene und insgesamt ca. 2,4 Milliarden Basenpaare.
Basierend auf den bekannten Genomdaten, begünstigt durch weit zurückreichende gute Dokumentationen durch verschiedenste Zuchtinstitutionen und motiviert durch das Interesse vieler Hundezüchter weltweit, wurde eine Vielzahl von Studien über Zusammenhänge zwischen Genotyp und Phänotyp bei Hunden veröffentlicht. Hinzu kommt, dass bei manchen Hunderassen charakteristische Krankheitsbilder beschrieben wurden, die ähnlich auch in der Humanmedizin bekannt sind. Für die Grundlagenforschung erhofft man sich durch die Kenntnisse bei Hunden eine effektivere Suche nach den (mit-)ursächlichen genetischen Grundlagen für die Krankheiten.
Der Bericht Ihres Hundes enthält eine grafische Darstellung aller einzelnen Chromosomen, die farblich darstellt sind. Grau signalisiert Diversität, orange signalisiert Inzucht, wo die Diversität fehlt und bestimmte Merkmale reingezüchtet wurden. Die farbliche Mischung zeigt den Ist-Zustand der einzelnen Chromosomen Ihres Hundes an. Von Züchtern kann diese Information genutzt werden, um komplementäre Partner zu finden, die Welpen mit größerer Vielfalt hervorbringen.
Heterozygot (genetische Diversität) – grauer Bereich
Heterozygot bedeutet, dass das Erbgut einer Zelle zwei verschiedene Allele, also zwei unterschiedliche Kopien eines bestimmten Gens auf den beiden Chromosomen aufweist, die das Gen enthalten.
Kurzgefasst: mischerbig auf ein genetisches Merkmal.
Ein Individuum mit zwei Chromosomensätzen (diploid) ist mischerbig oder heterozygot in Bezug auf dieses Merkmal, wenn ein Gen in diesen Chromosomensätzen in zwei verschiedenen Ausprägungen (Allelen) vorliegt. Ist das eine Allel gegenüber dem anderen Allel dominant, dann wird das durch dieses Allel geprägte Merkmal im Phänotyp auftreten. Ist keines der Allele dominant, so wird der Phänotyp einen Mischtyp darstellen. Das Gegenteil der Mischerbigkeit ist die Reinerbigkeit, auch Homozygotie genannt.
Homozygot (keine genetische Diversität/Inzucht) – oranger Bereich
Homozygot (verbunden) ist das Gegenteil von Heterozygot und bedeutet reinerbig.
Ein diploider Organismus (von Diploidie (Doppelheit) wird in der Genetik gesprochen, wenn in einem Zellkern ein zweifacher Chromosomensatz vorliegt) besitzt von jedem Gen, das z.B. die Blutgruppe oder Haarfarbe kodiert, zwei Kopien, in der Regel eine von jedem Elternteil. Diese liegen auf den homologen Chromosomen. Wenn beide Allele eines Individuums für ein bestimmtes Merkmal gleich sind, ist das Erbgut, bezogen auf dieses Merkmal, reinerbig oder homozygot.
Die Unterschiede dieser Allele müssen nicht zwingend im Aussehen (Phänotyp) eines Individuums deutlich werden, so dass vom Phänotyp nicht immer exakt auf den Genotyp geschlossen werden kann.
Ein Sonderfall der Reinerbigkeit kann z. B. bei Geschlechtschromosomen vorliegen, wenn Gene im sonst diploiden Individuum nur einmal vorkommen. Dies wird nicht als Homozygotie, sondern als Hemizygotie (Zustand, bei dem nur ein Allel eines Gens im sonst diploiden Chromosomensatz vorkommt = hemizygoter Erbgang). Ein Beispiel ist das X-Chromosom (abgesehen von der Pseudoautosomalen Region) bei männlichen Säugetieren.
