Alelická variabilita genu pro dopaminový receptor (DRD4) u vybraných plemen psů využívaných pro asistenční účely

Anna Rybová

Bachelor's thesis

Allelic variability of the dopamine receptor gene (DRD4) in selected breeds of assistance dogs

Abstract:

Předmětem této práce bylo posouzení genetické variability genu DRD4 u vybraných plemen psů, běžně využívaných pro asistenční účely. Předpokládá se, že zmíněný gen může mít vliv na psychické vlastnosti jedinců u zvířat i člověka. Úvodní teoretická část byla věnována popisu konkrétních zkoumaných plemen a jejich využití v asistenčních aktivitách. Dále byly shrnuty vědecké poznatky týkající se genu DRD4 a fungování dopaminové receptoru D4, který je tímto genem kódován. Následoval souhrn závěrů nejvýznamnějších studií, které se problematikou genu DRD4 u psů v minulosti již zabývaly.V experimentální části byl určen genotyp 50 vzorků německých ovčáků. Celá kolekce psů pocházela z chovatelské stanice Policie ČR, jednalo se tedy o psy pracovně upotřebené, chované v homogenních podmínkách. Zkoumaný vzorek zahrnoval psy i feny. Jednotlivé alely byly identifikovány pomocí metody PCR a kapilární elektroforézy postupem, který ve své práci navrhli Ito et al. (2004). Přesný postup a podmínky amplifikací včetně použitých primerů je možné nalézt v metodické části této práce. U zkoumaného vzorku německých ovčáků byly nalezeny celkem 4 alely shodné s těmi, které ve své práci u německých ovčáků identifikovali Ito et al. (2004). Konkrétně se jednalo o alely 435, 447a, 447b a 498, přičemž alela 447a u tohoto vzorku populace výrazně dominovala (79 %). Této alele bylo v práci autorů Hejjas et al. (2007) přisuzováno vyšší skóre pro aktivitu-impulzivitu. Výsledky německých ovčáků byly χ2-testem porovnány s dostupnými daty 50 jedinců plemene bearded kolie a 50 jedinců border kolie. Tento test neodhalil ve frekvenci alel mezi plemeny žádnou podobnost. Byla tedy potvrzena hypotéza, že frekvence alel exonu III genu DRD4 jsou pro každé plemeno unikátní.Otestována byla také podobnost zjištěných frekvencí alel u německého ovčáka s předchozími pracemi. Tyto frekvence nevykazovaly žádnou podobnost, což mohlo být zapříčiněno příliš malým testovaným vzorkem. Znalost vztahu mezi žádanými povahovými kvalitami psa a jejich genetickým základem by mohla výrazně zefektivnit proces selekce vhodných jedinců pro pracovní upotřebení v různých odvětvích.

Abstract:

The goal of this bachelor thesis was to assess genetic variability of DRD4 gene in selected dog breeds commonly used as service dogs. The aforementioned gene is considered to have influence on psychical traits of individuals, in both animals and human.Theoretical introduction was focused on description of concrete examined breeds and their use in animal-assisted activities. The following section summarized scientific findings concerning the DRD4 gene and the functioning of the D4 dopamine receptor, which is being coded by this gene. Subsequent part summarized the most significant studies which had dealt with DRD4 gene in dogs in past.Experimental part of the thesis determined genotype of 50 samples of German Shepherds. The whole collection originates from the breeding kennel of Policie ČR, all the tested individuals were therefore police service dogs raised in homogenous conditions. Both dogs and bitches were included in the sample. Individual alleles were identified using the PCR method and capillary electrophoresis, by methodology suggested by Ito et al. (2004). The exact procedure and conditions of amplifications, including used primers, are to be found in the methodological part of this thesis.In the examined sample of German Shepherd there were found 4 alleles, same as the ones described in the work of Ito et al. (2004). The alleles were 435, 447a, 447b and 498, of which allele 447a showed significant domination (79 %). In the work of Hejjas et al. (2007), a higher score of activity-impulsivity is attributed to the lastly mentioned allele.The χ2-test was used to compare results of German Shepherd to available data of 50 individuals of bearded collie breed and 50 border collies. This test has not shown any similarities in the frequency of alleles between the three breeds. Therefore, stated findings confirmed the hypothesis that the frequencies of alleles of exon III of gene DRD4 are unique for each breed.In addition, the similarity of found frequencies in German Shepherd was tested with previous studies. These frequencies have not shown any similarity which could have been caused by a small test sample.The knowledge of the relationship between desired personality traits and their genetic basis could make the process of selecting individuals best suited for a specific type of work significantly more efficient.

Keywords

asistenční psi, aktivita-impulzivita, dopamin, gen DRD4, německý ovčák

Keywords

service dogs, activity-impulsivity, dopamine, DRD4 gene, German Shepherd

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: doc. Dr. Ing. Pavel Vejl

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Animal-assisted Therapies and Activities