Hodnocení variability genů souvisejících s barvou srsti u holandského ovčáka

Bc. Tereza Benešová

Master's thesis

Evaluation of variability of coat color genes in Dutch Shepherd

Anotácia:

SouhrnPro holandského ovčáka je typické černé žíhání srsti, a pokud se vyskytne jedinec, který neodpovídá tomuto standardu, je bonitační komisí doporučeno ho do chovu nezařazovat. V poslední době se objevuje stále více psů tohoto plemene, u kterých dochází v krajním případě až ke ztrátě žíhání v průběhu jejich života. Proto byla hlavním cílem této práce snaha zjistit možnou příčinu na molekulárně genetické úrovni spolu s popsáním genetické variability sledovaných genů v populaci holandského ovčáka.Byly studovány tři nejdůležitější geny, které hrají roli v determinaci zbarvení psů. Jedná se o geny kódující melanokortinový receptor 1 (MC1R), agouti signální protein (ASIP) a betadefensin 103 (CBD103). U genu MC1R byla kompletně sekvenovaná celá kódující sekvence a část promotoru. Díky tomu byly nalezeny tři nové bodové mutace. Všechny se vyskytují v promotorové oblasti, přičemž u dvou z nich (c.-146G>del a c.-45A>G) byla prokázaná statisticky významná souvislost s výše uvedenou změnou fenotypu. Dále bylo zjištěno, že většina jedinců má geneticky určenou tmavou masku na čenichu, která je způsobena alelou EM.V roce 2019 se v jednom vrhu narodila polovina štěňat s černě žíhaným pálením, což je u holandského ovčáka další nestandardní zbarvení. Proto byl u všech jedinců hodnocen výskyt alely at genu ASIP, která u psů způsobuje pálení. Ta byla nalezena pouze u matky zmíněného vrhu a většiny jejích štěňat. Následně u nich byla analyzována alela ay, která byla nalezena u jednoho štěňete v homozygotní sestavě (ayay) a u dalších 4 štěňat a jejich matky v heterozygotní sestavě v kombinaci s alelou at.Černé žíhání je způsobeno alelou kbr genu CBD103, jejíž struktura nebyla dosud spolehlivě popsána. U některých plemen byla dokázána teorie vzniku alely kbr duplikací dalších dvou alel (KB a ky) tohoto lokusu. Detekcí výskytu obou těchto alelických variant najednou (tj. přítomnost kbr alely) byla u holandského ovčáka tato teorie potvrzena.Tato práce byla podpořena SGS grantem SV20-9-21360 - Studium geneticky podmíněných vlastností s využitím molekulárně-genetických, bioinformatických a statistických metod.Klíčová slova: Canis lupus familiaris, holandský ovčák, pigmentace srsti, černé žíhání, MC1R

Abstract:

SummaryThe Dutch Shepherd dog can be characterized by black brindle coloring. It is recommended by the bonitation committee to not breed individuals that do not meet this standard. Recently, there has been an increasing number of dogs of this breed in which the brindle pattern disappears during their life. The main purpose of this work was to find a possible cause at the molecular-genetic level and describe genetic variability of the monitored genes in the Dutch Shepherd population.The three most important genes playing a role in determining a dog’s coat color were studied. These are the genes encoding melanocortin receptor 1 (MC1R), agouti signaling protein (ASIP) and betadefensin 103 (CBD103).The complete coding region and part of the promoter of the MC1R were completely sequenced. As a result, three new SNPs were discovered. All occur in the promoter region, two of which (c.-146G>del and c.-45A>G) have been statistically significantly associated with the phenotype change described above. Furthermore, it has been found that most dogs have a genetically determined melanistic mask caused by the EM allele.In 2019, five puppies within one litter were born black with brindle tan points, which is another non-standard color in the Dutch Shepherd. Therefore, the presence of the at allele of the ASIP gene, which causes black and tan color in dogs, was evaluated in all individuals. This allele was found only in the mother of the litter and most of her puppies. The presence of the ay allele was then analyzed, which was found homozygous in one puppy (ayay) and in another 4 puppies and their mother heterozygous in combination with the at allele.Black brindle is caused by the kbr allele of the CBD103 gene, the structure of which has not yet been reliably described. In some breeds, the theory of the origin of the kbr allele was proved by duplicating the other two alleles (KB and ky) of this locus. On the base of detection these allelic variants at once (the presence of the kbr allele), this theory was confirmed in the Dutch Shepherd.This study has been funded by the SGS Grant SV20-9-21360 - Study of genetically determined characteristics using molecular-genetic, bioinformatic and statistical methods.Keywords: Canis lupus familiaris, Dutch Shepherd, coat pigmentation, brindle, MC1R

Kľúčové slová

Canis lupus familiaris, holandský ovčák, pigmentace srsti, černé žíhání, MC1R

Keywords

Canis lupus familiaris, Dutch Shepherd, coat pigmentation, brindle, MC1R

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 27. 7. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Jakub Vašek, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / odbor:
Biotechnology / Biotechnology and Animal Breeding