بین 17000 تا 24000 سال پیش، انسان ها سگ وفادار را اهلی کردند. تاریخ دقیق تغییر گرگ به سگ قابل بحث است، اما شکی نیست که سگ ها اولین حیواناتی بودند که با پرورش انتخابی دستکاری شدند. پیش‌بینی رنگ پوشش در سگ‌ها به دلیل تأثیرات عوامل بسیار چالش برانگیز است، اما دانشمندان و پرورش‌دهندگان به لطف اکتشافاتی مانند وجود مکان هشتم که رنگ پوشش را تعیین می‌کند، درک بهتری از این فرآیند دارند.
مبانی ژنتیک
پس از انجام آزمایشات ژنتیکی با گیاهان نخود، گرگور مندل علم ژنتیک را پایه گذاری کرد. او ثابت کرد که پدر و مادر هر کدام ژن هایی را در فرزندان خود نقش دارند. سگ ها 78 کروموزوم دارند. 39 از پدر و 39 از مادر. یک جفت ژن جنسیت حیوان را تعیین می‌کند و بقیه ژن‌ها بر هر چیز دیگری که سگ را منحصربه‌فرد می‌کند، تأثیر می‌گذارد.
کروموزوم ها دارای هزاران ژن با ویژگی های کدگذاری شده با DNA هستند و هر ژن دارای جفت آللی است. یک آلل از پدر می آید و یکی از مادر. هر آلل 50 درصد شانس انتقال به توله ها را دارد. آلل ها می توانند غالب یا مغلوب باشند و آلل غالب صفات سگ را تعیین می کند.
Eumelanin (سیاه) و Pheomelanin (قرمز)
اگرچه همه رنگ های رنگین کمان را شامل نمی شود، رنگ پوشش سگ ها می تواند طیف وسیعی از رنگ ها باشد. با این حال، رنگ ها تنها توسط دو رنگدانه ملانین تعیین می شوند. Eumelanin رنگدانه سیاه است و pheomelanin رنگدانه قرمز است.چگونه سگ های نیش این همه رنگ پوشش را با دو رنگدانه اصلی نشان می دهند؟ هر رنگدانه یک رنگ پیش فرض دارد که توسط ژن های مختلف تغییر می کند. سیاه رنگدانه پیش‌فرض یوملانین است، اما ژن‌ها می‌توانند رنگ را تغییر دهند تا آبی (خاکستری)، ایزابلا (قهوه‌ای کم‌رنگ) و جگر (قهوه‌ای) تولید شود.
فئوملانین یک رنگدانه قرمز با رنگ زرد یا طلایی به عنوان رنگ پیش فرض است. فئوملانین مسئول قرمزهایی است که قرمز تیره، کرم، نارنجی، زرد، طلایی یا خرمایی تولید می کند. ژن های مختلف تأثیر pheomelanin را کنترل می کنند. برخی آن را ضعیف تر و برخی آن را قوی تر می کنند. فئوملانین فقط روی رنگ کت تاثیر می گذارد، اما اوملانین روی بینی و رنگ چشم تاثیر می گذارد.
8 جایگاهی که رنگ کت را تعیین می کند
طیف گسترده ای از رنگ های پوشش سگ ها ناشی از دستکاری pheomelanin و eumelanin توسط ژن های مختلف است. سگ ها تقریباً 3 میلیارد جفت DNA دارند، اما تنها 8 ژن سگ در رنگ پوشش نقش دارند. جفت‌های آللی در ژن‌ها در مکان‌هایی به نام جایگاه‌های کروموزوم قرار دارند و این هشت جایگاه روی رنگ خز سگ تأثیر می‌گذارند.
یک لوکوس (آگوتی)
پروتئین آگوتی بر الگوی پوشش در سگ ها تأثیر می گذارد. مسئول ترشح ملانین در مو و جابجایی بین pheomelanin و eumelanin است. این ژن چهار آلل را کنترل می کند: حنایی/ سمور (ay)، سمور وحشی (aw)، سیاه و خرمایی (t))، و سیاه مغلوب (a).
E Locus (پسوند)
موقعیت اکستنشن پوشش‌های زرد یا قرمز ایجاد می‌کند و همچنین مسئول ماسک سیاه صورت سگ‌ها است. چهار آلل موجود در جایگاه عبارتند از: ماسک ملانیستی (Em)، گریزل (Eg)، سیاه (E) و قرمز (e).
K Locus (سیاه غالب)
جایگاه K رنگ‌های سیاه، بریندل و حنایی را تعیین می‌کند. اخیراً کشف شده بود، اما قبلاً دانشمندان سهم آن را به مکان A (agouti) نسبت داده بودند.
M Locus (merle)
جایگاه مرل می‌تواند تکه‌های ناهمواری با رنگ ثابت و رنگدانه رقیق ایجاد کند. مرل رنگدانه یوملانین را رقیق می کند اما بر فئوملانین تأثیر نمی گذارد. سگ های بالغ با رنگدانه های زرد یا قرمز مرل نیستند اما می توانند فرزندان مرلی داشته باشند.
B Locus (قهوه ای)
این جایگاه دارای دو آلل قهوه ای است. B قهوه ای غالب و b قهوه ای مغلوب است. منبع قهوه ای مسئول رنگ های شکلاتی، قهوه ای و جگر است. برای اینکه رنگدانه سیاه به قهوه ای رقیق شود، باید دو آلل مغلوب (bb) وجود داشته باشد. لوکوس B همچنین می تواند رنگ پد و بینی سگ را به قهوه ای برای نیش های گروه رنگدانه زرد یا قرمز تغییر دهد.
D جایگاه (رقیق)
به دلیل جهش، این سایت رنگ کت را رقیق می کند. کت را از قهوه ای یا سیاه به آبی، خاکستری یا قهوه ای کم رنگ روشن می کند. رقیق سازی شامل دو آلل است: D رنگ کامل غالب و d رقیق مغلوب است. توله باید دو آلل مغلوب (dd) داشته باشد تا رنگدانه سیاه به آبی یا خاکستری و رنگدانه قرمز به کرم تبدیل شود.
H لوکوس (هارلکین)
جایگاه H مسئول نیش های سفید با لکه های سیاه است و با لوکوس مرل چندین ترکیب از رنگ ها و تکه ها را ایجاد می کند.همچنین بر رنگدانه فئوملانین تأثیر می گذارد، به این معنی که سگ سمور با ژن هارلکین می تواند با لکه های سیاه و خرمایی سفید شود.
جایگاه S (لکه بینی)
اگرچه آلل سوم در جایگاه لکه بینی ثابت نشده است، دو آلل مسئول ایجاد لکه های سفید روی هر رنگ پوششی هستند. آلل S رنگ سفید کمی ایجاد می کند یا اصلاً رنگ سفید ایجاد نمی کند و آلل spالگوهای piebald (لکه های نامنظم دو رنگ) ایجاد می کند. ژن S سلول ها را از تولید رنگدانه پوست باز می دارد و باعث ایجاد لکه های سفید در پوشش می شود.
مثالهای میدان پونت
قبل از اینکه پرورش دهندگان از تأثیر هشت جایگاه بر رنگ پوشش مطلع شوند، برای تعیین رنگ پوشش فرزندان تنها به ظاهر والدین تکیه می کردند. توضیح نقش سایت‌های ژنی روی رنگ پوشش به شما کمک می‌کند تا پیچیدگی حدس زدن رنگ سگ را درک کنید، اما استفاده از مربع‌های Punnett شما را قادر می‌سازد تا اثر جفت‌گیری سگ‌ها با پس‌زمینه‌های ژنتیکی مختلف را تجسم کنید.برای ساده نگه داشتن مثال، می‌توانیم روی مکان B و چگونگی تعیین رنگ‌های سیاه یا قهوه‌ای تمرکز کنیم.
جفت گیری دو سگ سیاه
پرورش‌دهنده‌ای که دو سگ بالغ سیاه‌پوست را جفت می‌کند، ممکن است از زمانی که فرزندان همه سیاه‌پوست هستند خوشحال شود، اما در تلاشی دیگر با دو سگ سیاه دیگر، متوجه می‌شوند که یکی از توله‌ها قهوه‌ای است. برای سیاه بودن توله سگ ها باید آللBBیاBbداشته باشند. توله قهوه ای تک باید دارای ژنbbباشد تا قهوه ای شود، اما چه ترکیبی از آلل ها می تواند این نتیجه را ایجاد کند؟ برای حل این معما، حدس می زنیم و فرض می کنیم که هر دو والدین یک ژن مغلوب برای قهوه ای دارند (b)، اما ژن های غالب آن ها سیاه است (B). این بدان معناست که هر یک از والدین باBbوBb نشان داده می شود، رسم مربع پونت ۳×۳ نتیجه را نشان می دهد.
گوشه سمت چپ بالا را خالی بگذارید و حروف ژن پدر را در بالا و ژن های مادر را در ستون سمت چپ پایین قرار دهید.
| B | b | |
| B | ||
| b |
پس از جفت گیری، نسل به این شکل در می آید:
| B | b | |
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
توله سگbbقهوه ای بود زیرا هر دو آلل مغلوب والدین Bb خود را برای کت قهوه ای مصرف می کرد.این اصول جفت گیری والدین هتروزیگوت را نشان می دهد (Bb)، اما امکان تولید یک توله سگ زرد مانند پیت بول زرد یا خرمایی را نیز شامل می شود. با افزودن مکان دیگری به ترکیب، مکانE، می توانیم نشان دهیم که وقتی یک پیت بول سیاه را با یک پیت بول زرد با بینی قهوه ای جفت می کنید چه اتفاقی می افتد. اگر توله ای باbbقهوه ای وee باشد، می توانید احتمالات رنگ را اینگونه بیان کنید:
- BBEE: مشکی
- BBEe: مشکی (زرد را حمل می کند)
- BBee: سگ زرد با دماغ سیاه
- BbEE: مشکی (قهوه ای را حمل می کند)
- BbEe: مشکی (قهوه ای و زرد را حمل می کند)
- بی بی: سگ زرد با بینی مشکی (قهوه ای حمل می کند)
- bbEE: قهوه ای
- bbEe: قهوه ای (زرد را حمل می کند)
- بی: سگ زرد با بینی قهوه ای
یک سگ سیاه می تواند چهار ترکیب ممکن باشد، اما ما فرض می کنیم که سگ سیاهBbEeاست، این بدان معناست که سگ کت سیاه دارد اما دارای آلل های قهوه ای و زرد است.. جفت سگBbEebbee (سگ زرد با بینی قهوه ای) خواهد بود. ایجاد یک امتیاز پونت برای هر مکان و ترکیب آنها ساده ترین راه برای نشان دادن فرزندان است.
روی جایگاه B،Bbرا باbb عبور می کنیم.
| B | b | |
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
حالاEeرا باee مخلوط می کنیم.
| E | e | |
| e | ای | ee |
| e | ای | ee |
با گرفتن نتایج هر دو مربع، می‌توانیم یک مربع پانت بزرگ‌تر ایجاد کنیم و مکانBرا در بالای صفحه وE قرار دهیم. نتایج پایین ستون سمت چپ.
| Bb | Bb | bb | bb | |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| Ee | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ee | بیبی | بیبی | بی | بی |
| ee | بیبی | بیبی | بی | بی |
نتایج حاصل از این ترکیب (پیت بول سیاه حامل ژن های قهوه ای و زرد که با پیتبول زرد با بینی قهوه ای تلاقی داده شده اند) به این شکل خواهد بود:
- چهار سگ سیاه
- چهار سگ قهوه ای
- چهار سگ زرد با بینی قهوه ای
- چهار سگ زرد با بینی سیاه
هر توله سگ 25 درصد احتمال دارد که سیاه، قهوه ای، زرد با بینی قهوه ای یا زرد با بینی سیاه باشد.اگرچه دانشمندان ژنتیک رنگ کت را بهتر درک می کنند، معماهای کمی باقی مانده است. آلل‌هایی که باعث می‌شوند یک پوشش زرد دارای تغییرات سایه باشد، کشف نشده‌اند و محققان مشخص نکرده‌اند که چرا کت برخی از سگ‌ها به مرور زمان روشن‌تر می‌شود. پودل‌ها، کولی‌های ریشو، سگ‌های قدیمی انگلیسی، و بدلینگتون تریرها حامل ژن ناشناخته خاکستری هستند که به طور بالقوه باعث روشن شدن پوشش می‌شود.
آزمایش DNA
مربع های پونت می توانند ترکیبات احتمالی فرزندان را به پرورش دهندگان نشان دهند، اما آزمایش DNA کمک می کند تا مشخص شود کدام سگ ها دارای ویژگی های مطلوب هستند. اگرچه آزمایش به پرورش دهندگان کمک کرده است سگ های سالم با مشکلات پزشکی کمتر را شناسایی کنند، دقت آزمایش ها اغلب به مرکز آزمایش بستگی دارد. آزمایش‌های DNA که به صورت آنلاین به صاحبان سگ فروخته می‌شوند، معمولاً عملیات تجاری هستند، اما شرکت‌های آزمایش غیرانتفاعی، مانند آن‌هایی که توسط دانشگاه‌ها اداره می‌شوند، تجزیه و تحلیل دقیق DNA را برای پرورش دهندگان انجام می‌دهند. استفاده از یک سازمان انتفاعی برای آزمایش هزینه کمتری دارد، اما نتایج ممکن است به اندازه یک آزمایش کننده غیرانتفاعی دقیق نباشد.
نظرات پایانی
اگرچه پرورش گزینشی در سگ ها برای قرن ها مورد استفاده قرار گرفته است، این فرآیند پس از آزمایش های گرگور مندل با ژنتیک اصلاح شد. پیش‌بینی رنگ پوشش سگ‌ها به دلیل مکان‌های ناشناخته‌ای که می‌توانند رنگدانه‌های ملانین را رقیق کنند، هنوز دشوار است، اما به دلیل تحقیقات جدید در مورد ژنتیک سگ‌ها و استفاده از آزمایش DNA، احتمال موفقیت پرورش دهندگان بیشتر است.
