Mendelsche Erbgänge
Heterozygot
Begriffserklärung
• Genotyp: die Allele sind unterschiedlich (Aa, aA)
• Phänotyp: Hat die Merkmalsausprägung (A dominant) oder hat sie nicht (a dominant)
Heritabilität (h2)
Begriffserklärung
▪ Maßzahl für die Höhe der additiv-genetischen Effekte an der phänotypischen Merkmalsvariation
▪ Anteil der Überlegenheit der nach einem Merkmal selektierten Eltern, der bei den Nachkommen wieder auftritt oder Maß für die Genauigkeit, mit der vom Phänotyp auf die polygenetische Veranlagung (Zuchtwert) geschlossen werden kann.
▪ erklärt die durch additiv-genetische Effekte bedingten phänotypischen Merkmalsunterschiede zwischen Individuen einer Population
▪ wenn h2=100% treffen alle gewünschten Merkmale ein
▪ wenn h2=30% Verteilung (Häufigkeit) bei den Nachkommen verschiebt sich um 0,3 Einheiten gegenüber der Verteilung (Häufigkeit) bei den Eltern
▪ Wenn h2 =0%: Verteilung (Häufigkeit) bei den Nachkommen entspricht Verteilung (Häufigkeit) bei den Eltern
▪ Grundlage ist die Gauß’sche Normalverteilung
Erbgang
X-chromosomal dominant
Verpaarungen
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mitochondriale (zytoplasmatische oder matrokline) Vererbung
Sensorische Ataktische Neuropathie (SAN) beim Golden Retriever
Krankheitsbild
▪ Mutation im Gen mt-DNA für t-RNA von Tyrosin
▪ Ursprung: weibliches Tier aus den 70er-Jahren
▪ Symptome bei Welpen: letal bis zum Alter von 3 Jahren durch Defekte im Gehirn und peripheren Nerven, Ataxie und verlangsamte spinale Reflexe
Genetische Merkmalsprägung
Begriffserklärung
▪ Multifaktoriell:
• Umwelteinflüsse und genetische Einflüsse
▪ Genetische Einflüsse:
• Viele genetische Varianten mit kleinen nicht unterscheidbaren Beiträgen (polygen)
• Addition der Gendefekte (additiv)
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Kongenitale sensorineurale Taubheit beim Dalmatiner und anderen
Krankheitsbild
▪ Kongenital, nichtsyndromisch, sensorineural
▪ Diagnose mittels Akustisch evozierte Potentiale (AEP)
▪ Hude mit blauen Augen haben eine Höhere Wahrscheinlichkeit taub zu sein
▪ Mutation im Col11A2-Gen
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Ohrkerben (Crop ear) beim Rind
Erwartete Auftrittswahrscheinlichkeiten
Allgemeiner Zuchtwert
Begriffserklärung
▪ Schätzwert für den additiven genotypischen Wert des Individuums in einer Population
▪ ZW = (Nachkommenmittel -Populationsmittel)x 2 x f
▪ f= Faktor aus Heritabilität und Anzahl Nachkommen
• f= 1 Heritabilität und Nachkommenanzahl hoch
▪ bei vielen Nachkommen kann auch Anstelle der Zwei der Verwandschaftsgrad (R) eigentragen werden
▪ in 20 Stellen um den Mittelwert liegen 67% aller Tiere
▪ Zuchtwerte der einzelnen Nachkommen streuen um das Elternmittel infolge der zufälligen Allelverteilungvon den Eltern auf die Nachkommen
Phänotyp
Begriffserklärung
: äußeres Erscheinungsbild, Merkmalsausprägung eines Individuums
Erbgang
X-chromosomal dominant
Genotyp
• Weiblich: AA (betroffen), Aa (betroffen), aa (frei)
• Männlich: A- (betroffen) und a- (frei)
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Ohrkerben (Crop ear) beim Rind
Genotypen
▪ Homozygot, anlagefrei (cc): frei von Ohrkerben
▪ Heterozygot (Cc): Ohrkerben mit geringer bis mittlerer Ausprägung
▪ Homozygot für Defektallel (CC): Ohrkerben mit deutlicher Ausprägung (Stummelohren)
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Allgemeines
o Übertragung von generation zu Generation möglich
o Jedes befallene Tier weißt zumindest ein befallenen Elter auf
o Männliche und weibliche Tiere sind gleichermaßen befallen
o Seltener aber nicht letaler Defekt: Aa x aa = 0,5 Aa
o Letaler Defekt: sehr selten, sporadisches Auftreten oder Familiär streng begrenzt
Erbgang
Kodominanz bei Schildpatt-Katzen
Verpaarungen
Erbgang
Z-chromosomal
Allgemeines
o Geschlechtssortierung bei Geflügel
▪ Männlich: ZZ (homogametisch)
▪ Weiblich ZW (heterogametisch)
▪ Z-chromosomale Allele (Farbe der Küken, Ausbildung der Federn) werden zur Geschlechtssortierung benutzt
▪ Geschlechtssortierung funktioniert nur, wenn Hahn rezessive Allele homozygot trägt und Henne das dominante Allel hemizygot
▪ Männliche Nachkommen zeigen Phänotyp der Henne und weibliche Nachkommen den Phänotyp des Hahns
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Geschlechtsbegenztes Auftreten
Erbgänge
autosomal rezessiv
Pedigreeanalyse zur Aufklärung von Erbgängen
Penetranz
Unvollständig
Einteilung
▪ Nichtgenetische Ursachen:
• Falsche Diagnose
• Tier zu jung für korrekte Diagnose
• Falsche Abstammung
• Fehler in der Dokumentation
▪ Genetische Ursachen:
• Heterogenie
• Imprinting
• Zytoplasmatische Vererbung
• Mehr als ein Genort beteiligt: digen, polygen
• Variabeles Manifestationsalter
Mendelsche Erbgänge
Ablauf
o Bei der Meiose werden die Chromosomensätze getrennt und nur eines wird zufällig an die nächste Generation weitergegeben.
o Es folgt eine Zufällige Kombination aus den Erbanlagen (Gene, Allele) bei den Nachkommen
o Somit entsteht eine vier-Felder-Tafel:
| Allel 1 Individuum 1 | Allel 2 Individuum 1 | |
| Allel 1 Individuum 2 | 1 1 | 2 1 |
| Allel 2 individuum 2 | 1 2 | 2 2 |
o Es entstehen somit bei zwei Allelen zwei verschiedene Genotypen und Phänotypen:
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mitochondriale (zytoplasmatische oder matrokline) Vererbung
Bilateral konvergierender Strabismus mit Exophthalamus (BCSE)
Symptome
• Unbeweglichkeit der nach innen rotierenden Augäpfel
• Mehrere Schweregrade (1-4) des Krankheitsbildes
• Manifestation frühstens ab dem 6. Lebensmonat
• Progressiver Verlauf
• Erblicher Defekt
• Vermutlich zentral bedingte motorische Insuffizienz der durch den N. abducens innervierten Augenmuskeln
▪ Färbung über Gomori-Trichom-Färbung: Vielzahl an entarteten Mitochondrien in den Muskelfasern („regged red fibers“)
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mitochondriale (zytoplasmatische oder matrokline) Vererbung
Krankheitsbild
o Übertragung nur über Mütterliche Mitochondriale (mt)-DNA
o Haploide Sequenzen (keine Genotypen, nur Allele), da mt-DNA nur von einem Elter übertragen wird
Allel
Begriffserklärung
Ausprägungsform einer genetischen Variante
Begrifferklärung
Kongenitale Anomalien
angeborene Anomalien, bei Geburt offensichtlich, umweltbedingt oder genetisch
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Rezessiv
Allgemeines
o Nicht in jeder Generation befallene Tiere
o Alle Tiere von befallenen Eltern sind befallen
o Männlich und weiblich gleichermaßen
o Seltene Erkrankung: Eltern nicht befalle Aa x Aa = 0,25 aa
o Aa x nicht befallen = nur nichtbefallene Tiere
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Rezessiv
Phänotypen
▪ AA oder Aa: nicht betroffen
▪ aa: betroffen
DNA (Desoxyribonukleinsäure)
Begriffserklärung
o Doppelsträngig, antiparallel verlaufende Helix
o Komplementäre Basen: A-T, G-C
o (Nukleinbase (Purine/Pyrimidine) + Zucker =Nukleosid) + Phosphat = Nukleotid
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogenie
Allgemeines
Verschiedene Mutationen verursachen unabhängig voneinander phänotypisch identische Merkmale
Mendelsche Erbgänge
Dominant
eine oder beide Ausprägungsformen des Gens sind für die Merkmalsausprägung verändert
Oligogene und Polygene Erbgänge
Osteochondrose
Genetik
Heritabilität:
▪ OCD-Hengst x zufällige Stute: 26,4% der Nachkommen haben OCD
▪ Freier-Hengst x zufällige Stute: 9,6% der Nachkommen haben OCD
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Chimäre
Krankheitsbild
▪ Ursprung zwei Zygoten (dizygot)
▪ An vielen Genorten treten mehr als zwei Allele auf (in allen Geweben)
Begriffserklärung
Keimbahnmutation
o de novo Mutation in Keimbahnzellen eines Elterntieres
o „Keimbahnmosaik“ mit mutierten und nicht-mutierten Keimbahnzellen
o beide Elternteile ohne phänotypische Anomalie autosomal rezessive Mutation bleibt i.d.R. unerkannt in F1, dominante Mutation bei Nachkommen manifest
o Frequenz der Anomalie bei Nachkommen sehr variabel
o abhängig von Frequenz mutierter Keimbahnzellen
Begriffserklärung
Letalfaktor
Erbfehler der zum Tode vor Erreichen des fortpflanzungsfähigen Alters führt
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Rezessiv
Verpaarung
▪ Aa x aa: 50 % betroffen
▪ Aa x Aa: 25 % betroffen
▪ AA x aa: 0% betroffen
Oligogene und Polygene Erbgänge
Segregation
Bedeutung
o Ein Genort mit zwei Allelen: erste Abbildung
o Digener, nicht gekoppelter Vererbung: zweite Abbildung
o Oligogener Vererbung (3 Genorte mit je 2 Allelen): dritte Abbildung
Oligogene und Polygene Erbgänge
Hüftgelenksdysplasie beim Hund
Genetik
o Heritabilität bei 30-35 %
o Beim dt. Schäferhund vererben männliche und weibliche Tiere unterschiedlich häufig
o HD-A/B (100) x HD-C (110): 45% mit HD-A/B, 45% mit HD-C und 10% mit HD-D/E
o HD-A/B (100) x HD-A/B(60): 80% mit HD-A/B und 20% mit HD-C
o HD-A/B (100) x HD-D/E (120): 20% mit HD-A/B, 60% mit HD-C und 20% mit HD-D/E
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Chimäre
Ursache
Vereinigung von frühembryonalen Stadien durch Biotechnik
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Kongenitale sensorineurale Taubheit beim Dalmatiner und anderen
Erbgänge
• Eltern nicht betroffen: 27% taube Nachkommen
• Ein Elternteil betroffen: 37% taube Nachkommen
• Beider Elternteile betroffen: 31% taube Nachkommen
Erbgang
X-chromosomale Vererbung
Einteilung
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Progressive Retina-Atrophie (PRA) bei Hund und Katze
Krankheitsbild
▪ Englisch: progressive rod cone degeneration (PRCD)
▪ Empfänglicher Genotyp: aa
▪ Häufigste Erblindungsursache durch Degeneration der Photorezeptorzellen
▪ Variables Manifestationsalter: frühe Form, Zwischenform und späte Form
▪ Vollgeschwister eines Betroffenen sind von der Zucht auszuschließen
Selektion von Zuchttieren
Einteilung
▪ Selektion nach dem Phänotyp
• Bei mono oder polygen vererbten Merkmalen
▪ Selektion nach dem Genotyp/Zuchtwert
• Monogen: Genotyp
• Polygen: Zuchtwert
Erbgang
Kodominanz bei Schildpatt-Katzen
X-Inativierung (Lyonisierung) bei Schildpatt
Schildpatt-Kater
Genotypen
• Klinefelder-Syndrom: XXY (Trisomie, steril)
• Chimäre: XX/XY (fruchtbar) -> Verschmelzung von zwei Zygoten
• Mutation: XY/XY (fruchtbar)
Oligogene und Polygene Erbgänge
Beispiele
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Geschlechtsbegenztes Auftreten
Beispiele
Kryptorchismus, Persistierendes Müller-Gang-Syndrom (PMSD)
Pedigreeanalyse zur Aufklärung von Erbgängen
Penetranz
Einteilung
o Vollständig: Die Erwartung entspricht der Beobachtung
o Unvollständig: es gibt mehr oder weniger Defekte als Erwartet
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Progressive Retina-Atrophie (PRA) bei Hund und Katze
Rassen
▪ Pudel hat die größte Prävalenz
o Allelische und nicht allelische Heterogenie
o Monogen autosomal rezessiv: meiste Rassen
o Monogen autosomal dominant/unvollständig dominant: Bullmastif, Mastiff, Mini-Schnauzer
o Monogen, X-rezessiv: Samojede, Siberian Husky, Weimaraner
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mosaik
Beispiele
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mosaik
Autosomale dominate letale Chondrodysplasie
Krankheitsbild
o Heterozygote Nachkommen bei homozygot gesunden Bullen
o Mutation im COL2A1-Gen im Serma des Bullen nachweisbar
o 20% der Nachkommen betroffen
Erbgang
X-chromosomal rezessiv
Verpaarungen
• a mit AA: Söhne nie betroffen, Töchter 100% Anlageträger
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Ohrkerben (Crop ear) beim Rind
Erbgang
monogen, autosomal, unvollständig dominant
Erbgang
X-chromosomal rezessiv
Kongenitale Minderbehaarung beim Rind
Krankheitsbild
• Symptome: Hypotrichose (Minderbeehrung), fehlende Zahnanlagen, unterentwickelte Zähne, trockenes Flotzmaul (fehlende Nasolabialdrüsen)
• EDA diagnostischer Gentest über RT-PCR
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Phänotypen
▪ AA oder Aa: betroffen
▪ aa: Merkmalsfrei
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mitochondriale (zytoplasmatische oder matrokline) Vererbung
Beispiele
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
allelische Heterogenie
Krankheitsbild
Verschiedene Mutationen in demselben Gen
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Manifestationsalter
o Erbliche Krankheiten können ab Geburt (kongenital) auftreten
o Oder juvenil, spät-juvenil, früh-adult, adult oder spät-adult
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Erbgang
Kodominanz bei Schildpatt-Katzen
X-Inativierung (Lyonisierung) bei Schildpatt
Krankeitsbild
• Zufällige Inaktivierung eines X-Chromosoms im frühembryonalen Stadium und führt zur funktionellen Hemizygotie
• klonale Ausbreitung der embryonalen Zellen mit unterschiedlich aktiviertem X-Chromosom (O- und o-)
• bilden ein Farbmosaik
• es kommt zu einem Klinefelder-Syndrom (Trisomie):
o Schildpatt-Kater
o Hodenhypoplasie
o Keine Spermiogenese (steril)
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogenie
Einteilung
Mendelsche Erbgänge
Einteilung
Erbgang
Kodominant
Beispiel
Schildpatt-Katzen
Oligogene und Polygene Erbgänge
Persistierender Ductus arteriosus
Rassen
besonders häufig bei Pudeln, Schäferhunden, Collies, Cocker Spaniels, Irish Settern
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mosaik
Komplett weiße Rinder
Krankheitsbild
o Keimbahnmutation
o Ursprung in Stamm-Mutter
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
allelische Heterogenie
Beispiele
• Doppellender-Rind (Myostatin-Gen):
o Weißblauer Belgier, Main Anjou
• Langhaarigkeit bei Katzen und Hunde (FGF5-Gen):
o Akita Inu
• Becker/Duchenne-Muskeldsytrophie
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Rezessiv
Beispiele
Pedigreeanalyse zur Aufklärung von Erbgängen
Penetranz
Begriffserklärung
o Prozentsatz des Auftretens des Merkmals/Defekts bei dafür empfängliche Genotypen
DNA (Desoxyribonukleinsäure)
Einteilung
Erbgang
X-chromosomal rezessiv
Genotypen
▪ Das X-chromosomale Allel bestimmt den Phänotyp bei männlichen Tieren
▪ Y-Chromosom fehlen die entsprechenden Allel des X-Chromosoms
(• Ausnahmen: pseudoautosomale Y-Region (PAR))
▪ Weiblich:
• Gonosomen: XX (Homogametisch)
• Genotypen: AA, Aa und aa (Homo-/Heterozygot)
▪ Männlich:
• Gonosomen: XY (Heterogametisch)
• Genotyp: A (nicht betroffen) oder a (betroffen)
Begriffserklärung
Erbfehler
o ererbte Missbildung oder Organstörung (i.d.R. Mendelerbgang),
o Manifestation kongenital, juvenil oder adult
o Unausweichliche Ausprägung bei Erreichen des Manifestationsalters
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Progressive Retina-Atrophie (PRA) bei Hund und Katze
Symptome
• vorsichtiges Verhalten und Laufen in Hindernisse
• zunächst in Dämmerung, dann erst bei Tageslicht
• beidseitige Erweiterung der Pupillen
• Nystagmus
• allmähliches Erblinden
• Hyperreflexie des Tapetum lucidum
• Verringerung der retinalen Blutgefäße
• progressive Degeneration der Photorezeptorzellen der Retina: zuerst der Stäbchen (rod) > Nachtblindheit, dann der Zapfen (cone) > Tag- und Nachtblindheit
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Imprinting
Allgemeines
o Die Genexpression kann dauerhaft über Imprinting reguliert werden
o Kann für die Merkmalsexpression von Bedeutung sein
o Spielt bei der embryonalen und fetalen Entwicklung eine große Rolle und führt zur organspezifischen Expression von Genen
o Einige Merkmale zeigen ein paternales oder maternales Imprinting
o Paternalse /maternales Imprinting führt in Anhängigkeit des Geschlechts des jeweiligen Elternteils zur Unterdrückung der Expression des paternalen oder maternalen Allels
o Paternales/maternales Imprinting kann über reziproke Kreuzungen von divergenten Linien oder Rassen nachgewiesen werden
o Maternales oder paternales Prägen von Allelen
o Maternale oder paternale Herkunft entscheidet über Genexpression
o Prägung durch Cytosin-Methylierung
o Epigenetischer Mechanismus
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
nicht-allelische Heterogenie
Krankheitsbild
Mutationen in verschiedenen Genen bedingen identischen Phänotyp
▪ Jede Rasse oder Familie weißt andere Gene auf
Gen
Begriffserklärung
Erbanlage für bestimmtes Protein (unabhängiger Vererbungsfaktor)
Genort/-locus
Begriffserklärung
Position eines Genes auf dem Chromosom
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Zwillinge
Krankheitsbild
▪ Häufig Blutchimäre: Freemartins infolge fetalen Gefäßanastomose
▪ Monozygot (eineiig) oder dizygot (zweieiig, Vollgeschwister)
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Verpaarung
▪ Aa x aa: 50% betroffene Nachkommen
▪ Aa x Aa: 75% betroffene Nachkommen
▪ AA x aa: 100% betroffene Nachkommen
Genotyp
Begriffserklärung
Erbanlagen eines Individuums an einem Genort
DNA (Desoxyribonukleinsäure)
Mitochondriale DNA
Begriffserklärung
▪ Zirkuläres Molekül, inne light-Strang außen heavy-Strang
▪ Keine Introns
▪ 37 Gene/ tRNAs, vorwiegend kodierende DNA (für mitochondriale Proteine) aber auch regulatorische Sequenzen
▪ Häufige Veränderung durch Nukleotid-Austausche (mehr als im Kern)
▪ Gut geeignet zur Differenzierung von Spezies (nicht Aber Haus- und Wildform)
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Progressive Retina-Atrophie (PRA) bei Hund und Katze
Erbgänge
Monogen autosomal rezessiv, Heterogenie möglich
• Aa x Aa
o Wurfgröße 6: 1,5 AA, 3 Aa und 1,5 aa
o -> bei einem Befallenen keine weiteren zu erwarten
• Aa x aa
o Wurfgröße 6: 3 Aa und 3 aa
o -> bei einem Befallenen sind weiteren zu erwarten
Mendelsche Erbgänge
Homozygot
Begriffserklärung
• Genotyp: beide Allele sind identisch (AA, aa)
• Phänotyp: Hat die Merkmalsausprägung (AA) oder hat sie nicht (aa)
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Rezessiv
Lippenkieferspalte beim Rind
Phänotypen
▪ AA, Aa: keine Kieferspate
▪ aa: Kieferspalte
Oligogene und Polygene Erbgänge
Polygener Erbgang
o Das polygene Erbgangsmodellist anwendbar für binäre (0/1), kategorische (0/1/2/..) und kontinuierlich-verteilte Merkmale
o Das polygene Modell setzt eine unendlich große Anzahl von Loci mit unendlich kleinen Effekten voraus, die sich zu einem messbaren Gesamteffekt aufaddieren (additives Modell)
o In Lokus ist dabei nicht merkmalsbestimmend aber alle Allele wirken sich auf ein Merkmal aus, somit kann das gleicher Erscheinungsbild durch unterschiedliche Allele entstehen
o Die Allele an den einzelnen Loci werden nach Mendel an die Nachkommen übertragen („Mendelian Sampling“)
▪ Zufällige Allelverteilung auf die Gameten bewirkt genetische Variation bei den Nachkommen
▪ Variation der Vollgeschwister um das Elternmittel
o Aus den additiven Alleleffekten der vielen an der Merkmalsprägung beteiligten Genorte ergibt sich der additive genotypische Wert des Individuums in Relation zur Population
o Populationsmittel wird als Referenz auf Null gesetzt
o Hierbei gibt ein Schwellenwert an ab welchem summarischen Wert von additiven Alleleffekten welche eine Krankheit begünstigen das Individuum erkrankt
o Je nachdem welche Allele das Individuum abbekommen hat kann es somit erkranken
DNA (Desoxyribonukleinsäure)
Nukleäre DNA
Begriffserklärung
▪ Organisation des Genoms in Chromosomen bei der Zellteilung
▪ Ca. 20.00 kodierte Gene
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Rezessiv
Letales weißes Fohlensyndrom (LWFS)
Erbgang
monogen, autosomal rezessiver
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
nicht-allelische Heterogenie
Erbgänge
• Vererbung mit zwei Allelen:
o 9 verschieden Genotypen aber 16 Möglichkeiten
o aa oder bb: bei rezessiver Wirkung
o A- oder B-: bei dominanter Wirkung
• Autosomal rezessiv AaBb x AaBb:
o Betroffen: AA-bb, Aabb, aAbb, aabb, aaBB, aaBb, aabB
o -> 7/16 = 0,4375 (Frequenz für Merkmalsausprägung)
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Kongenitale sensorineurale Taubheit beim Dalmatiner und anderen
Rassen
Rassendisposition:
• Dalmatiner 30%
• Der Rest unter 20%
Erbgang
Kodominanz bei Schildpatt-Katzen
Genotyp
▪ Genort für Organe nur auf X-Chromosom
▪ Genotyp:
• Katze: OO (orange) Oo (Schildpatt wenn in Kombination mit Schwarz (aa)), oo (nicht orange)
• Kater: O- (organge) oder o- (nicht)
• Schildpatt entsteht somit nur bei weiblichen Katzen die sowohl den halben orangen Genotyp (Oo) und den schwarzen Genotyp (aa) tragen.
Genom
Begriffserklärung
o ist die Gesamtheit aller Erbanlagen (DNA)
o Entwicklungsprogramme für ein neues Lebewesen
o Steuerung aller Funktionen des Organismus
o Befindet sich im Zellkern und in den Mitochondrien
o Bei der Zellteilung wird das nukleäre Genom in eine Transportform gebracht (-> Chromosomen)
DNA (Desoxyribonukleinsäure)
Funktion
▪ Regulation der Genexpression
▪ Vererbung an die nächste Generation
▪ Protein Herstellung -> Entwicklung des Phänotyp
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mosaike und Chimären
Einteilung
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
nicht-allelische Heterogenie
Beispiele
Taubheit, Muskelatrophien/-dystrophien, Haarlosigkeit
Pedigreeanalyse zur Aufklärung von Erbgängen
Symbole
o Männlich: ∎ (Merkmalsträger) □ (normal)
o Weiblich: ● (Merkmalsträger) ○ (normal)
o Proband: wird durch einen kleinen Pfeil markiert
o Anzahl der Tiere: wird in der Form angegeben
o Heterozygot an einem autosomalen Locus: ◧ ◐
o Heterozygot an einem x-gekoppelten Locus: ☉
o Geschlecht unbekannt: ⬦
o Abort oder Totgeburt: strich endet mit einem kleinen schwarzen Punkt
o Paarung: □---○
Selektionserfolg in der nächsten Generation (SE)
Begriffserklärung
Heritabilität(h2) x Differenz des Mittelwerts der selektierten Individuen (Eltern) zum Populationsmittel (SD)
▪ SE = h2 x SD
Mendelsche Erbgänge
Rezessiv
beide Ausprägungsformen (Allele) des Genes müssen für die Merkmalsausprägung verändert sein
Oligogene und Polygene Erbgänge
Hüftgelenksdysplasie beim Hund
Krankheitsbild
o Röntgengestützte Norbergwinkel-Messmethode
o genetisch und umweltbedingte Fehlbildung desHüftgelenks, die sich durch eine abnorme Gelenklockerheit sowie Formveränderungen von Acetabulum und/oder Femurkopf darstellt
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mosaik
Krankheitsbild
▪ Ursprung einer Zygote (monozygot) oder andere Körperzellen
▪ Ein oder wenige Genorte weisen mehr als zwei Allele auf
▪ Nur Keimbahnmosaike werden weitervererbt
• Es können Keimbahnmosaik-Mutationen auftreten
• somatische Mutationen (keine Beteiligung der Keimbahnen) werden nicht vererbt
• Phänotyp normal -> Nachkommen mit Defekt (Frequenz entspricht der Frequenz der mutierten Keimbahnzellen)
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Imprinting
Beispiel
Callipyge-Mutation beim Schaf:
▪ Muskelhypertrophie (höherer Anteil und größerer Durchmesser von weißen Muskelfibrillen ab einem Alter von 3-4Wochen)
▪ Maternales Imprinting: deaktiviert das dominate Allel
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Schimmelfarbe
Phänotypen
▪ Schimmel: AA und Aa
▪ Farbig: aa
Begriffserklärung
Phänokopie
o umweltbedingte Ursache führt zu einer entwicklungsbedingten Anomalie, die phänotypisch von einem Erbfehler nicht oder nur sehr schwer zu unterscheiden ist
o Kopie eines Erbfehlers, umweltbedingte Ursache wirkt während der Embryonal- oder Fetalphase, Manifestation häufig kongenital
o Keimbahnzellen der Eltern ohne Mutation
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Einteilung
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Heterogonie
Kongenitale sensorineurale Taubheit beim Dalmatiner und anderen
Pathogenese
• Bereits bei der Geburt lassen sich histologische Veränderungen in Innenohr feststellen
• Die Taubheit tritt innerhalb der ersten 3-4 Lebenswochen auf
• Die Erkrankung manifestiert sich i.d.R. spätestens in Alter von 4 Monaten
• Zu kurze Stereozilien und desorganisierte Stereozilien
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Rezessiv
Letales weißes Fohlensyndrom (LWFS)
Genotypen
▪ Genotypen: AA, Aa (Anlagenträger) und aa (Merkmalsträger)
▪ Wildtyp-Allel (normal) oder defektem Allel
Erbgang
Ein-Locus: Autosomal Dominant
Beispiele
Chromosom
Begriffserklärung
o hochkondensierte Verpackungsform der DNA im Zellkern (Perlenschnurmodell)
o Unterteilbar in Autosomen und Gonosomen:
▪ Autosomen: geschlechtsunabhängige Chromosomen, werden durchnummeriert, Säugetiere und Vögel diploid somit doppelten Chromosomensatz (2n Chromosomen)
▪ Gonosomen: geschlechtsspezifisch, unpaarig
o Weitergabe des haploiden Chromosomensatz (1n Chromosomen) eines Elternteils an die Nachkommen
o Jede Art hat eine spezifische Anzahl von Chromosomen (Karyotyp)
▪ Pferd: 2n=64, XY (Hengst), 2n=64, XX (Stute)
• Somit 31 Autosomen und 2 Gonosomen
▪ Hund: 2n=78, XY bzw. XX
• Somit 38 Autosomen und 2 Gonosomen
Mechanismen, die Abweichungen von Mendel-Erbgängen verursachen
Geschlechtsbegenztes Auftreten
Krankheistbild
o Merkmalsveränderungen am Reproduktionstralt und geschlechtsspezifischen Organen sidn geschlechtsbegenzt
o XX-Sex Reversal beim Hund
o Gonosomen weiblich, Ausbildung von Hoden
o Weibliche und männliche Gangsysteme
o Äußerliche: abivalent oder männlich/weiblich
o Ausbleiben des descensus testis
Erbgang
X-chromosomal rezessiv
Beispiele
Begriffserklärung
Monogen
o Eine Veränderung eines Genes (ein Genort) führt zu einer veränderten Merkmalsausprägung
o Somit zwei Zustände: haben oder nicht haben
o Das gilt für beide Chromosomensätze also besteht ein Genotyp aus zwei Buchstaben, wir haben somit zwei Allele
Ausnahmen von Mendelschen Erbgängen
Mosaik
Ursache
frühembryonale Mutationen die nicht alle Zellen betreffen
Selektion in Zuchtprogrmmen
Einteilung
▪ Unabhängige Selektionsgrenzen: Mindestbedingung für bestimmte Merkmale
▪ Tandem-Selektion: in jeder Generation wird nach einem neuen Merkmal selektiert
▪ Index-Selektion: Selektion nach Gesamtzuchtwert, Ausgleichsmöglichkeiten beliebig oder restringiert, beste Selektionsmethode
Oligogene und Polygene Erbgänge
Osteochondrose
Krankheitsbild
o Entsteht beim jungen Pferd (5-8 Monate alt) an spezifischen Gelenk-Lokalisation
o Störung der Differenzierung und Reifung der Knorpelzellen
o Osteochondrosis dissecans (OCD): Osteochondrale Fragmente
Erbgang
Z-chromosomal
Verpaarungen
genetische Veränderungen
Ursache
o Die DNA-Sequenz liegt in einer veränderten Ausprägungsform (Allel) vor
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