Wim & Maurits Dewinter: unieke veiling genotype-duiven

Geplaatst op 17/11/2023, Auteur: Pitts/ Bron: Neornilab

Genetica eenvoudig uitgelegd

Beeldt u in dat elke duif een uniek kookboek met zich meedraagt. Dit kookboek bevat hoofdstukken die we chromosomen noemen. Binnen elk hoofdstuk zijn er specifieke recepten die genen worden genoemd. Elk recept is samengesteld uit speciale letters, de nucleotiden: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G). Deze nucleotiden vormen de basis van het DNA en vormen de basisingrediënten voor elk recept in het kookboek. Deze recepten bepalen alles over de duif: veerkleur, oogkleur, lichaamsbouw, …

Van elk recept bestaan steeds variaties: er zijn blauwe duiven, witte duiven, geschelpte duiven, zwarte duiven, enz. Deze variaties op het gen van de veerkleur worden allelen genoemd. Zo kan er bij duiven een allel zijn dat zorgt voor witte veren, en een ander allel dat zorgt voor blauwe veren. Het specifieke paar allelen dat een duif heeft voor een bepaald gen, bv. voor veerkleur, wordt het genotype van die duif genoemd. Het genotype is op die manier de exacte versie van het recept in het kookboek van de duif. Maar hoe de duif er daadwerkelijk uitziet, bv. de werkelijke kleur van zijn veren, wordt het fenotype genoemd. Dit is onder andere afhankelijk van de combinatie van allelen en genexpressie. Dus, terwijl het genotype de instructies in het recept beschrijft, is het fenotype de daadwerkelijke taart die je bakt volgens dat recept.

Een voorbeeld

De meeste duiven in de natuur hebben het LDHAGG-genotype. Dit gangbare, typische recept voor het LDHA-gen noemen we het wildtype. Het andere allel dat voorkomt op deze plaats, LDHAA, kunnen we als een variatie of mutatie van het wildtype beschouwen. Of deze mutatie al dan niet een invloed heeft op de duif, moet steeds goed onderzocht worden. Bij NeorniLab testen wij op 5 mutaties: LDHA, DRD4-1, DRD-4, F-KER en CRY1. Op het DRD4-gen bevinden zich 2 mutaties op 1 gen.

De invloed van afstamming

Duiven hebben, net zoals mensen, 2 kopieën van elk chromosoom (of hoofdstuk in het kookboek). Dat betekent dat ze van elk gen twee allelen hebben, wat hun genotype vormt. Deze dubbele set chromosomen maakt de duif diploïd. Wanneer duiven zich voortplanten en eieren leggen, geven ze slechts de helft van hun chromosomen door aan hun jongen. Dit betekent dat het jong 1 chromosoom van de vader en 1 chromosoom van de moeder krijgt voor elk hoofdstuk in het kookboek. Het jong krijgt dus een mix van genen (of recepten) van beide ouders. Afhankelijk van de mix van allelen die het ontvangt, zal het zijn eigen unieke genotype hebben, en dit genotype zal uiteindelijk het fenotype van het jong beïnvloeden.

Het selecteren en koppelen van duiven op basis van (onder meer) prestatiegenen wordt merkergeassisteerde selectie of MAS (marker assisted selection) genoemd en wordt tegenwoordig steeds meer standaard bij het fokken van diverse diersoorten. Voor sportduiven kunnen er vandaag 5 mutaties op 4 prestatiegenen getest worden die wetenschappelijk gefundeerd verband houden met de prestaties van reisduiven. De succesratio van de verschillende merkers is onder meer afhankelijk van de vliegafstand waarvoor de duiven ingezet worden.

Let op: bepaalde combinaties komen (momenteel) niet voor
* I.t.t. bij de andere genen is de mutatie (G) bij F-KER niet wenselijk (nefast voor langeafstandsvluchten)
** Dit zijn de afstanden die volgens onderzoek een signifant voordeel opleveren voor de betreffende marker. Doorgaans worden hierbij ook langere afstanden getest. Door het lagere aantal duiven kan er echter niet altijd een significantie bepaald worden - hoewel deze duidelijk zichtbaar is. Wij gaan er daarom van uit dat duiven ook bij langere afstanden voordeel ondervinden van alle puntmutaties.

LDHA (Lactaatdehydrogenase-gen type A)

Lactaatdehydrogenase, een enzym gecodeerd door het LDHA-gen, speelt een bekende rol in onze fysieke en mentale gezondheid. De puntmutatie op het LDHA-gen bevindt zich op een intron. Zo'n verandering in een intron kan een invloed hebben op hoe vaak het gen wordt gebruikt om het eiwit te maken. Dit wordt genexpressie genoemd. Echter, wanneer we kijken naar de puntmutatie in het LDHA-gen bij duiven, is het nog niet duidelijk hoe deze mutatie, enkel op basis van de veranderde enzymactiviteit, hun vliegprestaties beïnvloedt. Er kunnen andere, nog onbekende mutaties zijn die samen met het LDHAA-allel worden overgeërfd en ook een impact hebben op de vliegprestaties.

Wetenschappelijk onderzoek toont ontegensprekelijk aan dat selectie gebaseerd op het LDHAA-allel bij sportduiven de genetische kwaliteit van hun prestaties kan verbeteren. Kortom, door selectief te fokken op basis van dit allel, kunnen we de prestaties van sportduiven optimaliseren. Uit enkele onderzoeken met een beperkte steekproef in een standaard Belgische groep sportduiven blijkt dat ongeveer 3,74% het LDHAAA-genotype heeft. Daarnaast heeft zo'n 22,42% het LDHAAG-genotype (= LDHAAB-genotype). Deze percentages zijn vermoedelijk zelfs aan de hoge kant. Bij de duiven die het best presteren, komt het LDHAA-allel echter vaker voor.

DRD4 (Dopaminereceptor-gen type D4)

Dopamine is een neurotransmitter die een rol speelt in diverse cruciale lichaamsfuncties. Om effect te hebben, hecht dopamine zich aan specifieke receptoren, genaamd dopaminereceptoren. In onze hersenen zijn er 5 types van deze receptoren, namelijk D1 tot D5. Ze hebben voornamelijk invloed op het gedrag van duiven. Het precieze mechanisme waardoor puntmutaties in het DRD4-gen de prestaties van duiven beïnvloeden, moet nog verder worden ondergezocht.

Er worden 2 puntmutaties samen getest op het DRD4-gen: DRD4-1 en DRD4-2. Deze worden op resultaten weergegeven als 1 resultaat, waarbij de 2 voorste letters voor DRD4-1 staan en de 2 achterste letters voor DRD4-2. De DRD4CTCT-variant is significant meer aanwezig bij de best presterende duiven. De meeste dubbele heterozygoten (CTCT-individuen) werden gevonden onder de best presterende duiven op extreem lange afstandsvluchten. Uit literatuurstudies van een Belgische groep sportduiven blijkt dat 91,59% het genotype DRD4-1CC heeft en 8,41% het genotype DRD4-1CT.

DRD4-1 heeft een vermoedelijke invloed op oriëntatie en initiatief

DRD4-2 heeft een vermoedelijke invloed op karakter en doorzettingsvermogen

F-KER (Vederkeratine-gen)

Een recent ontdekte kwaliteitsindicator is een variatie in het vederkeratine-gen (F-KER). Deze specifieke mutatie in het keratine-gen resulteert in een verandering van het aminozuur cysteïne naar glycine op de 83e positie van het eiwit (Cys83Gly). Deze genetische verandering of mutatie (FKERG-allel) leidt in dit geval tot een afwijking in het keratine-eiwit en wordt geassocieerd met verminderde prestaties bij sportduiven tijdens langeafstandsvluchten. Opmerkelijk is dat de F-KERTT-versie, het originele type of wildtype, veel vaker voorkomt bij duiven die uitblinken in lange afstandsvluchten (meer dan 500 km) dan de F-KERGG-variant.

Het feit dat enkele vooraanstaande duiven het G-allel hebben, ook al heeft het over het algemeen een negatief effect op prestaties, toont aan dat het vertrouwen op slechts deze genetische indicator niet genoeg is om een excellente duif te kweken. Tegelijkertijd suggereert dit dat er nog ruimte is voor genetische optimalisatie met behulp van genetische markers, vooral bij de allerbeste duiven.

CRY1 (Cryptochroom-1-gen)

Het cryptochroom-1-gen (CRY1) blijkt een zeer belangrijke factor te zijn voor goede vliegprestaties bij duiven. Bij andere vogels werd reeds duidelijk dat het gevoel voor het aardmagnetisch veld, dat helpt bij oriëntatie, verbonden is met bepaalde eiwitten in het oog. Ook bij duiven is er nu enig bewijs dat suggereert dat cryptochromen ook een rol spelen in het waarnemen van het aardmagnetisch veld, wat hen helpt bij navigatie tijdens het vliegen. Deze specifieke eiwitten, genaamd cryptochromen, werken als een soort magnetische sensor. Ze zijn ook betrokken bij de regulering van circadiane-ritmes (de interne "klok") voor het onderscheiden van dag en nacht en het waarnemen van UV-licht. CRY1 is een dinucleotide polymorfisme ter hoogte van een intron, waarbij 2 nucleotiden tegelijkertijd verschillen bij een mutatie. Zo'n verandering in een intron kan een invloed hebben op hoe vaak het gen wordt gebruikt om het eiwit te maken. Dit wordt genexpressie genoemd.

Binnen het CRY1-gen van duiven zijn aanvankelijk 2 varianten of allelen, AG en TT, geïdentificeerd en bestudeerd. Hierbij werd aangetoond dat duiven met het CRY1AG/TT-genotype significant betere resultaten behalen. Later werd echter een 3e variant of allel (AT) ontdekt door grondig onderzoek binnen NeorniLab. Meer onderzoek is nodig om deze AT-variant volledig te begrijpen.

Bron: http://www.neornilab.be

Naar overzicht van reportages

Reageren

Om te reageren dient u aangemeld te zijn.