Das Einmaleins der Genetik beim Hund

Die Genetik ist ein Teilgebiet der Biologie, die sich mit Vererbung beschäftigt. Der wissenschaftliche Gegenstand der Genetik ist die DNA, ihre Organisation in Genen, ihre Veränderung durch Mutationen und ihre Vererbung an die nächste Generation.

In diesem Blog möchten wir Euch die grundlegenden Konzepte der Genetik  näherbringen und einige Fachbegriffe erläutern, die Ihr auf unserer Website und den Analyse-Ergebnissen findet.

Was ist DNA?

Die DNA ist die Trägerin der Erbinformation aller Lebewesen. DNA steht für Desoxyribonukleinsäure. Es ist ein langkettiges Molekül, das sich in den Zellen bzw. Zellkernen befindet. Die DNA beinhaltet die gesamten Informationen, die ein Körper für seine Entwicklung und Funktion braucht.  

DNA besteht aus Phosphaten, Zuckern und den 4 Basen Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G)

Die Base Adenin (A) kann sich nur mit Thymin (T) verbinden, Cytosin (C) nur mit Guanin (G). Das liegt an ihrem chemischen Aufbau. Wie ein Schlüssel in ein Schloss passt, passen auch nur bestimmte Basen aneinander.

Ein Zucker, ein Phosphat und eine der 4 Basen bilden zusammen eine Einheit, ein sog. Nukleotid. In der DNA sind nun mehrere Nukleotide zu einer Kette verbunden und bilden einen DNA-Strang. Zwei DNA-Stränge bilden zusammen die DNA-Doppelhelix.

Die Informationen, die ein Körper zum Funktionieren braucht, sind in den Basen der DNA gespeichert: Ähnlich wie man die Buchstaben des Alphabets zu unterschiedlichen Wörtern zusammensetzen kannst, können auch die Basen in der DNA in unterschiedlichen Kombinationen angeordnet sein. Je nachdem in welcher Reihenfolge die Basen also im DNA-Strang zu finden sind, bedeutet das etwas anderes — es werden dann unterschiedliche Informationen gespeichert.

Was ist ein Chromosom?

Ein Chromosom ist eine lange Kette von DNA, die im Zellkern jedes Körpers vorhanden ist. Im Allgemeinen erhält ein Hund einen vollständigen Satz von Chromosomen von jedem Elternteil. Wir zählen Chromosomen in Paaren. Hunde haben 39 Chromosomenpaare (insgesamt 78). Menschen haben 23 Chromosomenpaare (insgesamt 46).

Was ist ein Gen?

Das Gen gilt als die grundlegende Einheit der Vererbung. Ein Gen ist ein Abschnitt der DNA, der für ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft codiert, z.B. Fellfarbe, Felllänge etc. Die meisten Gene enthalten Informationen für die Produktion von Proteinen, die letztlich dafür verantwortlich sind, viele der Funktionen in den Körperzellen auszuführen und den Aufbau des Gewebe zu ermöglichen.

Was ist ein Allel?

Ein Allel (griech: allos für „andere“) ist eine Variante eines Gens. Ein Gen, welches die Ausprägung eines bestimmten Merkmals eines Organismus bestimmt (z.B. Felllänge), kann in verschiedenen Varianten vorliegen. Je nach vorhandener Variante bzw. Allel kann ein Hund kurzes oder langes Fell haben oder zum Beispiel Drahthaar oder Rauhaar.

Alle Hunde besitzen von jedem Gen zwei Allele. Ein Allel stammt vom Vater und eines von der Mutter. Jedes Merkmal wird also von je zwei Allelen bestimmt. Stimmen bei einem Hund beide Allele überein, bezeichnet man dies als homozygot oder reinerbig. Das bedeutet also, dass beide Allele für die Ausprägung des gleichen Merkmals sorgen. Beide Allele sorgen beispielsweise für eine braune Augenfarbe.

Sind in einem Hund beide Allele eines Gens hingegen unterschiedlich, dann nennt man das heterozygot oder mischerbig. Die beiden Allele würden für dasselbe Merkmal unterschiedliche Ausprägungen vererben, z.B. blaue und braune Augenfarbe. Hierbei ist nun entscheidend, wie sich diese unterschiedlichen Allele auf das Aussehen des Hundes auswirken können: Ein Allel kann entweder dominant oder rezessiv sein.

Was bedeutet dominant?

Ein dominantes Allel setzt sich durch, wenn es mit einem rezessiven Allel gepaart ist. Das bedeutet, dass selbst wenn ein Hund nur eine Kopie des dominanten Allels hat, sich dieses durchsetzt und entsprechend im Phänotyp bzw Aussehen widerspiegelt.

Zum Beispiel ist bekannt, dass das Gen FGF5 die Haarlänge im Fell eines Hundes beeinflusst. Kurze Felllänge ist ein dominantes Allel (bzw. Merkmal) bei Hunden, lange Felllänge hingegen ein rezessives Allel. Hunde mit nur eine Kopie des dominanten Allels für kurzes Fells haben dementsprechend auch ein kürzeres Fell; das Allel für kurze Felllänge dominiert das für langes Fell, überschreibt dieses quasi. 

Was bedeutet rezessiv?

Ein rezessives Allel setzt sich nur durch, wenn ein Hund zwei Kopien davon hat. Wenn ein Hund eine Kopie des rezessiven Allels und eine Kopie des dominanten Allels hat; es dominiert das dominante Allel.  Wenn das dominante Allel des Gens also kurzes Fell bestimmt, erwarten wir kurzes Fell, egal was das rezessive Allel bestimmt.

Zum Beispiel ist langes Haar ein rezessives Merkmal bei Hunden. Ein Hund muss zwei Kopien des langhaarigen Allels haben, um langes Haar in seinem Fell zu zeigen.

Was ist das Genom?

Das Genom ist die vollständige Menge an genetischem Material oder die Gesamthheit der DNA in einem Organismus.

Was ist ein Locus?

Ein Locus ist ein bestimmter Ort im Genom. Die Mehrzahl von Locus ist Loci, was viele Orte bedeutet.

Was ist eine Mutation?

Eine Mutation ist eine spontan entstehende, dauerhafte Veränderung in der DNA-Sequenz. Obwohl wir Mutationen oft mit nachteiligen Gesundheitszuständen in Verbindung bringen (sog. Gendefekte), haben die meisten von ihnen keinen Einfluss auf das Aussehen oder die Gesundheit eines Hundes. Viele Mutationen sind neutral in ihrer Wirkung, einige sind mit verschiedenen Merkmalen verbunden, und einige sind mit Gesundheitsrisiken verbunden.

Was bedeutet Phänotyp?

Phänotyp bezieht sich auf den physischen Ausdruck eines Hundes oder sein äußeres Erscheinungsbild. 

Nur den Phänotyp zu betrachten, gibt keine Aufschlüsse über den Genotyp eines Hundes. Das ist der Grund, warum die Analyseergebnisse eines Hundes im Vergleich zu seinem Aussehen so überraschend sein können.

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