Pagrindinių šeškų kailio atspalvių paveldėjimas

Straipsnyje naudotų sąvokų paaiškinimai (straipsnyje žodžiai kurie turi paaiškinimus pažymėti italic'u):

• Aleliniai genai - to paties geno struktūrinės atmainos, užima tą pačią vietą chromosomoje ir lemia tą patį požymį ar funkciją;
• Chromosomos - ląstelės branduolio dalis kurios esminė dalis yra DNR. Kiekvienoje somatinėje ląstelėje yra diploidinis chromosomų rinkinys, kur kiekviena chromosoma turi panašaus dydžio ir formos antrininkę – tai homologinės chromosomos. Viena homologinė chromosoma yra paveldėta iš tėvo, o kita iš motinos. Lytinėse ląstelėse (spermatozoiduose ir kiaušialąstėse) yra haploidinis chromosomų rinkinys;
• Fenotipas – išorinių požymių visuma, t.y. tai ką mes vizualiai matome;
• Genotipas – genų visuma susidariusi po apvaisinimo;
• Heterozitogas – individas konkretaus geno atžvilgiu yra heterozigotas tuomet, kai tam tikri aleliniai genai, esantys abiejose homologinėse chromosomose (viena gaunama iš tėvo, kita iš motinos) yra NEvienodi, pvz. "Cc";
• Homozigotas – individas konkretaus geno atžvilgiu yra homozigotas tuomet, kai tam tikri aleliniai genai, esantys abiejose homologinėse chromosomose (viena gaunama iš tėvo, kita iš motinos) yra vienodi, pvz. "CC";
• Dominuojantis genas – tai tos genas kuris paprastai pasireikškia fenotipe, t.y. tame ką mes matome. Dominuojantis alelis nugali savo recesyvinį (užleidžiantį) tokios pačios dalies kitą požymį nešantį alelį;
• Recesyvinis genas – tai genas, kuris patekęs į porą su dominuojančiu genu funkciškai nepasireiškia;
• Gameta – subrendusi lytinė ląstelė (spermatozoidas arba kiaušialąstė), galinti dalyvauti apvaisinime;
• Lytinės ląstelės – spermatozoidai ir kiaušialąstės;
• Lokusas – vieta, kurią chromosomoje užima genas;
• Melaninas – pigmentas, nuo kurio priklauso kailio, odos ir akių spalva.
• Somatinė ląstelė – bet kuri, nelytinė gyvūno kūno ląstelė;
• Tyrozinazė - fermentas dalyvaujantis pradiniame malanino sintezės etape;
• TRP-1 (Tyrosine-related protein-1) - fermentas, kuris katalizuoja (padeda įvykti sintezei) galutinį melanino sintezės etapą.

Pagrindinių kailio atspalvių paveldėjimas

Naminių šeškų kailis (skirtingai nei laukinių jų giminaičių) yra įvairių atspalvių ir išmarginimo. Pakedenus kailiuką, galima pamatyti, kad plaukai yra nevienodi: išskiriami ilgesni, šiurkštesni dengiamieji plaukai ir trumpesni, minkštesni bei puresni - pokailio plaukai. Dengiamieji plaukai gali būti juodi, rudi, gelsvi, balti. Pasižiūrėjus atskirą plauką, galima pastebėti, kad jis arba vienspalvis, arba dalis plauko tamsesnė, o dalis šviesesnė. Plaukų spalva taip pat gali priklausyti nuo to, kurioje kūno vietoje jie auga, t.y. visame kūne plaukų spalva gali būti vienoda (vienspalvis šeškas) arba spalvos intensyvumas skirtingose kūno vietose būti nevienodas: pvz. šviesesnis liemuo ir tamsesnės kojos, uodega. Nepriklausomai nuo to kokios spalvos yra dengiamieji plaukai, pokailis gali būti baltas, kreminis, dramblio kaulo spalvos, tamsiai ar šviesiai geltonas, rudas.

Kailio atspalvį ir išmarginimą nulemia daugybė genų. Pokailio spalva paveldima nepriklausomai nuo dengiamųjų plaukų. Labiausiai ištirtas dengiamųjų plaukų (nuo kurių daugiausiai priklauso kailio atspalvis) spalvos paveldėjimas. Šiuo metu žinomi mažiausiai 9 genų lokusai, nulemiantys dengiamųjų šeško plaukų atspalvius ir išmarginimą. Šiame straipsnyje aprašyti Lietuvoje labiausiai paplitusių atspalvių (sabalo, pastelės, albinoso) bei retesnio šokoladinio atspalvio paveldėjimo pagrindai.

Sabalas

Pastelė

Albinosas

Šokoladas

Žinduolių kailio, odos ir akių spalva priklauso nuo pigmento – melanino. Melaninas yra sintetinamas iš amino rūgšties tirozino. Pradiniuose pigmento sintezės etapuose dalyvauja fermentas tyrozinazė. Genas, atsakingas už fermento tyrozinazės gamybą, žymimas raide „C“. Tokiu atveju, jei melanino sintezė vyks, gyvūno plaukai ir akys bus spalvoti. Melanino sintezė yra viena po kitos sekančių reakcijų grandinė, kurias kontroliuoja eilė kitų genų. Jei melanino sintezė vyksta iki galo, susidarys juodas ar tamsiai rudas pigmentas. Jei ši grandinė kur nors nutrūksta, pigmento sintezė vyksta ne iki galo ir kailiuko spalva bus šviesesne. Jei genas „C“ nefunkcionuoja (žymima raide „c“), melanino sintezės nebus (nepriklausomai nuo kitų genų veiklos) ir gyvūnas bus albinosas. Aukštesnieji organizmai turi 2 to paties lokuso genus, kur vienas yra paveldėtas iš tėvo, o kitas iš motinos. Genai „C“ ir „c“ yra to paties geno struktūrinės atmainos ir vadinami aleliniais genais. Jei iš tėvo ir iš motinos bus paveldimi genai „C“ turėsime genotipą (genų rinkinį) CC, kuris (su sąlyga, kad veiks kiti melanino sintezės genai) pasireikš juodu ar sabalo fenotipu. Genotipo cc – fenotipas bus albinosas. Genotipas Cc, kaip ir genotipas CC fenotipiškai bus sabalas. Esant dviems skirtingiems aleliniams genams, sąlygojantiems tą patį požymį, vienas yra dominuojantis, kitas recesyvinis. Logiškai, fermento sintezės buvimas (C) dominuoja prieš sintezės nebuvimą (c). Genetikoje dominuojančių genų simboliai žymimi didžiosiomis raidėmis, o recesyvinių – mažosiomis. To paties alelio genai, žymimi tomis pačiomis raidėmis. C lokusas, be genų „C“ ir „c“ turi daugiau alelinių genų. Vienas jų – genas „cᵖ“, kuris nulemia dalinę melanino sintezę ir fenotipiškai pasireiškia pasteliniu atspalviu. Genas „cᵖ“ yra recesyvinis geno „C“ atžvilgiu, bet dominuoja prieš geną „c“.

Jei tarpusavyje kryžminsime homozigotinius albinosus (cc), pastelinio (cᵖcᵖ) ar sabalo atspalvio (CC) šeškus, tai vaikai bus tokie patys kaip ir jų tėvai. Tiktai, jei šeškas yra albinosas galime 100% teigti, kad jis yra homozigotinis. Tačiau, jei šeškai yra pastelės ar sabalo atspalvio, tai vien tik iš fenotipo apie genotipą spręsti negalima. Tokiu atveju reiktų žiūrėti gyvūno pedegree (šeimos medį) ir pagal tėvų, senelių, prosenelių, o taip pat brolių ir seserų atspalvius daryti teorinę prielaidą apie galimą genotipą.

Ką gausime kryžmindami homozigotą sabalą (CC) su homozigotu albinosu (cc)?

Somatinės ląstelės turi diploidinį chromosomų rinkinį, o tuo pačiu ir 2 alelinius genus: sabalas patinas - CC ir patelė albinosė - cc . Lytinės ląstelės (spermatozoidai ir kiaušialąstės) turi haploidinį chromosomų rinkinį ir tik vieną alelinį geną. Šiuo atveju visi spermatozoidai turės „C“ genus ir visos kiaušialąstės – „c“ genus.

Susiliejus lytinėms ląstelėms, gausime tik vieną genų kombinaciją – Cc. Ši heterozigotinė genų kombinacija fenotipiškai pasireikš kaip sabalas.

Ką gausime kryžmindami heterozigotą sabalą (Cc) su homozigotu albinosu (cc)?

Šiuo atveju pusė spermatozoidų neš dominuojantį „C“ geną ir pusė recesyvinį „c“ geną. Susiliejant su kiaušialąste (kurios visos bus „c“) gausime kombinacijas Cc (fenotipiškai sabalas) ir cc (fenotipiškai albinosas). Tokiu atveju pagal teorinius paskaičiavimus pusė palikuonių bus sabalai ir pusė albinosai. Šis teorinis paskaičiavimas tinka tik tokiu atveju, kai palikuonių skaičius yra labai didelis. Esant mažam vados skaičiui, galimi nukrypimai. Jei vadoje bus pvz. 2 šeškiukai, tai visai įmanoma, kad jie bus vienodos spalvos.

Ką gausime kryžmindami 2 heterozigotinius sabalus (Cc)?

Teoriškai 50% gametų (tiek spermatozoidų tiek ir kiaušialąsčių) turės dominuojantį „C“ geną ir 50% recesyvinį „c“ geną. Susiliejant spermatozoidams su kiaušialąstėmis, gausime įvairias genų kombinacijas. Fenotipiškai (esant labai dideliam palikuonių skaičiui) gausime 75% sabalų ir 25% albinosų. Taigi, kryžminant sabalus, gali gimti vaikų albinosų.

Pastaba: Sukryžminus tarpusavyje albinosus, niekuomet negims sabalinio atspalvio šeškai.

Tolesniuose pavyzdžiuose pateikti įvairūs (tačiau ne visi galimi) variantai kas teoriškai gimtų kryžminant pastelinio atspalvio šešką su sabalo atspalvio šešku bei pastelinio atspalvio šešką su šešku albinosu. Paprastumo dėlei, paveiksliukuose gametos nepažymėtos.

Pastaba: Sukryžminus tarpusavyje pastelinio atspalvio šeškus, gali gimti albinosai, tačiau niekuomet negali gimti sabalinio atspalvio šešai. Sukryžminus sabalus, gali gimti ir pastelinio atspalvio šeškai ir šeškai albinosai.

Kaip jau buvo minėta aukščiau, melanino sintezės metu vyksta eilė cheminių reakcijų. Jei sintezės pradžią reguliuoja „C“ lokuso genai, tai galutinį sintezės etapą reguliuoja „B“ lokuso genai. „B“ genas koduoja fermentą TRP-1 (Tyrosine-related protein-1), kuris katalizuoja galutinį melanino sintezės etapą – rudą pigmentą paverčia į juodą. Jei šio lokuso genas yra neveiklus (alelis „b“), pigmentas liks rudas. Sabalo fenotipą turėsime tik tuo atveju, jei bus dominuojantys „C“ ir „B“ genai. Esant dominuojančiam „C“ genui (CC ar Cc genotipas) ir recesyviniams „bb“, melanino sintezė vyks tik iki rudo pigmento ir šeško kailiukas bus šokoladinės spalvos (vizualiai tai atrodo kaip tamsus pastelinio atspalvio šeškas). Tačiau net ir esant abiem dominuojantiems BB genams, jei C lokuse bus recesyvinai cc genai, šeškas bus albinosas, kadangi melanino sintezė neprasidėjo.

Ką gausime kryžmindami 2 heterozigotinius sabalus pagal C ir B lokusus (CcBb)?

Šiuo atveju reikia atkreipti dėmesį, kad gametos (spermatozoidai ir kiaušialąstės) turės visas galimas C ir B lokusų genų haploidines kombinacijas (CB, Cb, cB ir cb). Gametoms susiliejant teoriškai galime gauti 16 kombinacijų, kas fenotipiškai pasireikš sabalo (didžiausia dalis), šokoladiniu ir albinoso atspalviais.

Be jau minėtų genų, žinomi kitų lokusų genai, kurie:

• dalyvauja kituose melanino sintezės etapuose
• reguliuoja pigmento pasiskirstymą plauke
• įtakoja vienspalvį kailiuką arba tamsesnius plaukus ant kojų, uodegos, sprando, krūtinės ir šviesesnius šonus
• nulemia ar visas plaukas bus tamsus, ar tik viršutinė plauko dalis (2/3 ar 1/2) bus pigmentuota, o apatinė balta
• nulemia ar šeškas turės baltas letenėles ir krūtinę (angl. „mitt“ fenotipas)
• nulemia ar šeškas turės keršą (angl. roan, kuomet pusė dengiančių plaukų yra balti, o kita pusė turi koki nors atspalvį) atspalvį

Šeškų kailiuko spalvą nulemia daugelis genų, kurių kompleksinės veiklos rezultate gauname įvairių atspalvių kailiukus.

Parengta naudojantis Lewington JH, Diseases of special concern. In: Ferret husbandry, medicine and surgery, 2nd edn. Philadelphia: Elsevier Limited; 2007