Genetica van de kleurmuis

Als je je als muizenliefhebber wilt gaan bezig houden met het fokken van deze dieren, is een beetje genetische kennis vereist. Op deze manier kun je je koppels samenstellen en zelfs op voorhand gaan voorspellen welke kleuren je ermee zult bekomen. 
De onderstaande termen worden constant gebruikt in de wereld van de genetica, daarom hebben we ze even voor je uitgelicht. De kadertjes met 'GEVORDERD' kunnen evengoed door beginnelingen begrepen worden, maar lichten bepaalde termen gewoon iets meer uit. Tussen de tekst door staan ook word-documenten die geopend kunnen worden voor verdere informatie of schema's.

KLIK HIER OM METEEN DOOR TE GAAN NAAR EEN OVERZICHT VAN ALLE MUIZENGENEN



Wat is genetica?

Als je naar je ouders kijkt, of naar je broer of zus, zul je zien dat jullie gemeenschappelijke kenmerken vertonen. Misschien heeft je broer wel eenzelfde neus en heb je hetzelfde haar als je moeder. Of misschien wel de ogen van je vader. Bij dieren gaat het net zo. Jonge dieren lijken op hun ouders. Misschien hebben ze dezelfde kleur, eenzelfde soort vlekje of een even lange staart. Maar hoe komt het nu dat al die dingen doorgegeven worden van generatie op generatie? Dat is volledig afhankelijk van de genetica van het dier.

Genetica, of erfelijkheidsleer, bestudeert alles rondom deze zaken. En als je zelf op de hoogte bent hoe dit werkt, kun je zelfs gaan uitzoeken hoe de jongen van twee bepaalde muizen eruit zouden komen te zien. Of kun je een geschikte partner voor je muis vinden, om de gewenste eigenschappen te bekomen bij de jongen.


Basis genetica

DNA

DNA bestaat uit 2 strengen. Hierop liggen alle erfelijke eigenschappen van organismen bevestigd. Ze bevatten dus alles wat zowel zichtbaar als onzichtbaar is: haarkleur, oogkleur, grootte, erfelijke ziektes, etc.

Iedere cel in het lichaam bevat zo’n DNA streng. Dat wil zeggen dat zelfs de cellen in je ogen verantwoordelijk zijn voor je haarkleur en alle andere zaken.

GEVORDERD

In 1953 werd de opbouw van een DNA-molecule ontcijferd door de wetenschappers James Watson (Amerikaan) en Francis Crick (Brit). Zij ontwierpen een spiraalvormig DNA model met alle nodige structuren. Hiervoor ontvingen zij in 1962 de Nobelprijs voor fysiologie en geneeskunde. Deze opheldering wordt nog steeds als een van de grootste vooruitgangen in de biologie in de 20ste eeuw beschouwd.

Een DNA-molecule bestaat uit twee strengen. Deze lopen spiraalsgewijs om een gemeenschappelijke as en zijn op ontelbaar veel plaatsen met elkaar verbonden. Deze dwarse verbindingen kunnen uit twee combinaties opgebouwd zijn bestaand uit één pyrimidine en één purine. Cytosine en thymine zijn beiden pyrimidines, terwijl adenine en guanine beide purines zijn. Daarom is een eerste mogelijkheid een combinatie van cytosine (pyrimidine) met guanine (purine). De tweede is een combinatie van adenine (purine) met thymine (pyrimidine). Dit zijn alle vier organische basen. Tussen de twee bases zitten waterstofbruggen. Het aantal wordt bepaald door de gemaakte combinatie. Zo vind je tussen adenine en thymine twee waterstofbruggen, terwijl je er tussen guanine en cytosine drie kunt vinden.

De twee spiraalvormige strengen worden opgebouwd uit een fosfaatgroep (opgebouwd uit fosfor, een hydroxylgroep en zuurstof) en een pentose. Op deze pentose, meer bepaald desoxyribose, zijn de verbindingen bevestigd.

De combinatie van deze fosfaatgroep, een pentose en één organische base (bv. adenine) vormt een nucleotide. Een DNA-molecule kan dus omschreven worden als een streng van nucleotiden.


Chromosomen

DNA bestaat uit allemaal kleinere strengen. Dit zijn de chromosomen. Iedere cel bevat 46 chromosomen (zowel bij de mens als bij de kleurmuis), die in 23 paren verdeeld kunnen worden. Enkel de geslachtsgebonden cellen, zoals eicel en zaadcel, bevatten geen 46 maar 23 chromosomen, die niet in paren onderverdeeld kunnen worden. Als deze twee samensmelten bij de bevruchting, vormen ze opnieuw 46 chromosomen. 23 paren waarvan telkens 1 chromosoom van de vader en 1 van de moeder.

Deze 46 chromosomen kunnen in 2 groepen onderverdeeld worden; De autosomen (= lichaamschromosomen) en de heterosomen (=geslachtschromosomen).

Onder de eerste groep vallen 44 chromosomen. Onder de tweede groep 2 chromosomen. Namelijk het X-chromosoom en het Y-chromosoom, die voor het geslacht van het dier zorgen. Vrouwelijke dieren hebben 2 X-chromosomen. Mannelijke dieren hebben 1 X- en 1 Y-chromosoom.


Dominant en recessief

Sommige eigenschappen liggen op eenzelfde gen. Dan ligt het aan de sterkte van het gen welke eigenschap tot uiting komt. Neem bv. kleuren zwart en choco. Zwart is een dominante kleur. Dat wil zeggen dat zwart tot uiting komt zodra dat gen aanwezig is. Als er zwart aanwezig is in het lichaam, kan de chocokleur niet doorkomen, omdat deze recessief is. Dit wil zeggen dat deze kleur enkel tot uiting kan komen als beide genen deze kleur bevatten en er dus geen zwart aanwezig is.

Dominante genen worden altijd neergeschreven met een hoofdletter. In het geval van zwart is dat B. Recessieve genen worden aangeduid met een kleine letter. In het geval van choco dus b. Zwart komt dus tot uiting bij B/B (Enkel 2 zwarte genen aanwezig) en B/b (Zowel een zwart als een choco gen aanwezig). Choco komt enkel tot uiting bij b/b (Enkel 2 choco genen aanwezig).

Soms weet je niet als het dier al dan niet wat draagt, dit kan met behulp van een * neergeschreven worden. Bv: Je hebt een zwarte muis, maar weet niet als dit zuiver zwart is, of als deze ook drager is van choco. Dan kun je dit noteren als B/*
 

Homozygoot en heterozygoot

Homozygoot en heterozygoot zijn twee termen die aanduiden als een dier zuiver is voor een bepaalde eigenschap of niet. Zuiver zijn wil zeggen dat ze 2 dezelfde genen hebben. Als we terug ons zwart/choco voorbeeld nemen is een muis zuiver zwart als deze genetisch B/B is. Dit noemen we dus homozygoot. Een zwarte muis zou onzuiver zijn als deze genetisch 2 verschillende genen zou hebben. B/b dus. Een gen voor zwart en een gen voor choco. Dit wordt heterozygoot genoemd.

Heterozygoot wil dus altijd zeggen dat het dier drager is van iets. In dit geval, bij B/b, is het dier uiterlijk zwart, maar draagt het ook het gen van choco in zich. Als je twee heterozygote dieren kruist, kun je dus ook choco dieren verwachten!

Om echt helemaal raszuiver te zijn, moet je naar alle mogelijke kleuren kijken. Zelfs al is een muis dan B/B, en dus zuiver bij de B-genen, kunnen er toch nog andere kleuren in de nesten komen te zitten. Dit ligt dan aan de andere genen waar zich kleuren op bevinden. Zwart is dus pas echt raszuiver als deze aa BB CC DD EE PP is (geen tekeningen inbegrepen).
 

Genotype en fenotype

Met deze twee benamingen kunnen we gemakkelijk een onderscheid maken tussen de eigenschappen die we kunnen zien en de eigenschappen die enkel genetisch zichtbaar zijn. Het genotype van het dier is zijn genetische vorm. Het fenotype van het dier zijn alle kenmerken die uiterlijk waarneembaar zijn.

Zo kun je enkel door het genotype besluiten dat het dier drager is van een bepaalde eigenschap en niet door het fenotype.
 

Geslachtsgebonden eigenschappen

Eigenschappen liggen niet enkel op de autosomen, maar sommige ook op de heterosomen. Op het X- en Y-chromosoom dus. Er liggen bijna geen genen op het Y-chromosoom, dus spreken we meestal van X-chromosomale overerving.

Bij muizen is de bekendste seksgebonden eigenschap de tekening schildpad. Deze ligt op het X-chromosoom en komt alleen tot uiting bij de aanwezigheid van 2 X-chromosomen (waardoor mannelijke schildpad dieren dus niet bestaan).

Verder liggen ook heel wat ziektes op de geslachtschromosomen. Bij mensen zal het bekendste voorbeeld wel kleurenblindheid zijn. Dit ligt ook op het X-chromosoom.

GEVORDERD

Soms kan er wat mis lopen bij de vorming van de heterosomen waardoor het dier er meer dan twee kan bezitten. XXY bv. Er zijn zelfs muizen bekend met XXXY heterosomen. Deze dieren kunnen perfect normaal leven, maar zijn onvruchtbaar. Een voordeel is dat veel geslachtsgebonden ziektes of afwijkingen die bij mannen voorkomen hier achterwege blijven, omdat er genoeg X-chromosomen aanwezig zijn.

 

Lethale genen

Lethaal wil zeggen dodelijk. Lethale genen zorgen er dus voor dat het dier met deze genen komt te overlijden. Het meest bekende voorbeeld bij muizen is het gen dat zorgt voor de rode kleur: AY. Dit gen is dominant, en lethaal in homozygote vorm. Kruis daarom nooit 2 rode dieren met elkaar. Dan bekom je jongen met genotype AY/AY. Deze komen normaal al in de baarmoeder te overlijden.

Sommige lethale genen zijn niet altijd dodelijk, maar wel verzwakkend. Rumpwhite bv. (een tekening waarbij het dier effen gekleurd is met een wit achterste). Deze dieren kunnen overleven in de homozygote vorm, maar dit wordt sterk afgeraden omdat deze dan veel zwakker zijn dan heterozygote rumpwhites.

 

Kruisingen

Alle kenmerken die organismen vertonen komen ergens vandaan: van de ouders. Nakomelingen krijgen altijd de helft van hun chromosomen van hun moeder en de helft van hun vader. Daarom is de kennis van de voorouders zo belangrijk als je beslist te fokken met dieren. Enkel door die kennis kun je goede combinaties gaan maken en zelfs gaan uitrekenen hoe de nakomelingen er uit zullen zien.

Deze overerving verloopt bijna altijd op eenzelfde wijze. Deze werd in de 19de eeuw onderzocht en vastgelegd door enkele wetenschappers. De bekendste hiervan zal zonder twijfel Gregor Mendel zijn. Mendel was een augustijner monnik uit Brno. Om erfelijkheid te onderzoeken hield hij zich 7 jaar lang bezig met de kweek van verschillende soorten erwten. De eerste keer dat hij zijn resultaten publiceerde (1866) had de wetenschap er geen interesse in. Pas jaren na zijn dood werden zijn resultaten door enkele andere wetenschappers onderzocht. Deze bewezen net hetzelfde als Mendel en konden de wetenschap ervan overtuigen dat deze resultaten klopten. Momenteel worden nog steeds diezelfde wetten gebruikt: de wetten van Mendel.
 

Monohybride kruising

De makkelijkste kruising is de monohybride kruising. Deze kruising houdt maar met één eigenschap rekening. Als uitkomst kun je maximaal drie verschillende genotypen bekomen: dominant, recessief en drager. Het aantal verschillende nakomelingen hangt af van de ouders: hebben deze dominante of recessieve genen of zijn ze een drager van een recessief gen?

Dihybride kruising

Bij een dihybride houden we niet met één maar met twee eigenschappen rekening. Dit betekent natuurlijk dat er veel meer combinaties en uitkomsten mogelijk zijn dan bij een monohybride kruising. Net zoals bij alle kruisingen hangt de uitkomst af van welke genen de ouders bezitten.

Polyhybride kruising

En zo kun je met om het even aantal genen combinaties gaan maken. Hoe meer verschillende genen je in je kruisingsschema plaatst hoe meer verschillende nakomelingen je kunt bekomen. Zo krijg je bij een kruising van 3 elementen 64 mogelijke nakomelingen en bij 4 elementen zelfs tot 256 mogelijke nakomelingen.

De reden waarom je bij bv. 4 elementen zoveel mogelijke uitkomsten hebt is omdat je veel meer combinaties van cellen kunt maken (vooral bij onzuivere dieren).
 

Klik hier voor verdere uitleg over de kruisingsschema’s en voorbeelden ervan.

 

Geslachtsgebonden

Veel geslachtsgebonden overervingen verlopen wat anders dan de voorbije kruisingsschema’s. De nakomelingen worden eerst in twee groepen gesplitst (mannelijke en vrouwelijke) vooraleer we ze groeperen.

De bekendste geslachtsgebonden eigenschap bij muizen is de schildpadtekening (Avy). Deze is enkel leefbaar voor vrouwelijke dieren omdat dit gen enkel op het X-chromosoom voorkomt.


 

KLIK HIER OM DOOR TE GAAN NAAR DE INFORMATIE OVER ALLE SOORTEN MUIZENGENEN