Välkommen!

Välkommen!
Hundensevolution,genetikochbeteende
7.5hp
HansTemrin&LindaLaikre
www.popgen.su.se/hund
www.zoologi.su.se
www.popgen.su.se/hund
Totalt 14 temakvällar med
föreläsningar
Kurslitteratur:
handouts, artiklar mm
på kursens internsida
www.zoologi.su.se/research/ethology/canis/index.php
Genetik!
Inavelseffekter hos varg?
Bevarande i djurpark?
Hur bör en sammahängande vargpopulation i
Fennoskandien vara
beskaffad för att
vara långsiktigt
genetiskt
livskraftig?
Laikre et al. in prep.
Foto: Yvonne Öster
www.cbd.int
Jordbruksverket:
Sverigeharbevarande‐
ansvarför59husdjursraser
varav10hundraser
Jordbruksverket: Delmål för husdjursgenetiska resurser 2010-2020; Lannek 2007
Bevarandegenetisk status
hos olika hundraser
Grundläggandegenetik
Charles Darwin 1809 - 1882
Om arternas uppkomst 1859
Darwin:
Evolution genom naturligt urval
•
Variation mellan individer av en art. Morfologi, fysiologi,
beteende skiljer sig mellan individer.
•
Arvbarhet av karaktärer som varierar. Avkomma är ofta mer lika
sina föräldrar än andra individer i populationen.
•
Selektion=urval resulterar i att vissa varianter är med
framgångsrika vad gäller överlevnad och reproduktion.
Mendels experiment med ärtor
avslöjade hur enskilda
arvsanlag nedärvs
1822-1884
Historik
?
F1 x F1
Historik
Mendel studerade fenotyper – exempelvis ärtans färg gul eller grön
Genom korsningsförsök kom han fram
till att färgen styrs av enskilda arvsanlag.
A – anlag som ger gul färg
a – anlag som ger grön färg.
A är dominant – endast ett anlag behövs för att
ge gul färg
Tre möjliga genotyper
AA - homozygot
Aa – heterozygot
aa – homozygot
F1 x F1
a är recessivt – två anlag behövs för att ge grön
färg
Vilken genotyp har Du?
Autosomal recessiv
Autosomal
dominant
Autosomal
recessiv
Autosomal
dominant
Autosomal
recessiv
Autosomal dominant
Exempel på dominanta arvsanlag hos hund:
Merle
Hårlöshet (nakenhund)
Exempel på recessiva arvsanlag hos hund:
Många ärftliga defekter (t.ex. PRA)
Genotyp- och fenotyp-fördelning
hos två karaktärer som nedärvs
oberoende av varandra
P
Svanslängdslocus:
S – dominant allel som ger
stubbsvans
s – recessiv allel som ger lång
svans
Pälsfärgslocus:
B – dominant allel som ger
brun päls
b – recessiv allel som ger vit
päls
F1
X
X
Charles Darwin 1809 - 1882
Darwin 1859:
Naturligt urval, Ja!
Men vilken mekanism gör att
avkomman liknar sina föräldrar?
Hur fungerar nedärvningen?
Mendel 1865:
Nedärvningen genom enskilda,
konstanta arvsanlag som i oförändrat
tillstånd överförs med könscellerna
från en generation till en annan
1900-talets början: Darwins och Mendels upptäckter förenades och
lägger grunden för den moderna evolutionsbiologin
Resultat av naturlig
selektion
Resultat av människans
selektion
Resultat av människans
selektion
Kromosomer
2n
Människa
46
Hund
78
Varg
78
Katt
38
Räv
36
Kanin
44
Häst
64
Bananfluga 8
De 39 kromosomparen hos en hund
James D. Watson & Francis H. C. Crick 1953
Nobelpris 1962
Maurice Wilkins
Rosalind Franklin
Generna finns i DNA-molekylen
DNA=deoxyribonukleinsyra
DNA=deoxyribonukleinsyra
Uppbyggdav
nukleotider
Nukleotid:
Enfosfat,ensocker,
enkvävebas
Kvävebaser:
Adenin(A)
Cytosin(C)
Guanin(G)
Tymin(T)
”Genetiska alfabetet”
Kodon-tabell.
Översättningen
bas-trippel till aminosyra.
Den genetiska
koden från
- översättning
från RNA-sekvens till aminosyra
Bas 2
U
C
A
G
UCU Serin
UAU Tyrosin
UUU Fenylalanin
UGU Cystein
UUC Fenylalanin
UCC Serin
UAC Tyrosin
UGC Cystein
UCA Serin
UAA Stop
U UUA Leucin
UGA Stop
UAG Stop
UUG Leucin, Start
UCG Serin
UGG Tryptofan
Bas 1
CUU Leucin
CUC Leucin
C CUA Leucin
CUG Leucin, Start
CCU Prolin
CCC Prolin
CCA Prolin
CCG Prolin
CAU Histidin
CAC Histidin
CAA Glutamin
CAG Glutamin
AUU Isoleucin Start2
AUC Isoleucin
A AUA Isoleucin
AUG Metionin Start1
ACU Treonin
ACC Treonin
ACA Treonin
ACG Treonin
AAU Asparagin
AAC Asparagin
AAA Lysin
AAG Lysin
GUU Valin
GUC Valin
G GUA Valin
GUG Valin Start2
GCU Alanin
GCC Alanin
GCA Alanin
GCG Alanin
GAU Asparaginsyra
GAC Asparaginsyra
GAA Glutaminsyra
GAG Glutaminsyra
CGU Arginin
CGC Arginin
CGA Arginin
CGG Arginin
AGU Serin
AGC Serin
AGA Arginin
AGG Arginin
GGU Glycin
GGC Glycin
GGA Glycin
GGG Glycin
Gen: ett avsnitt av DNA som har en viss funktion,
t.ex. kodar för ett visst protein.
Locus: plats på DNA där en viss gen ligger
(plural: loci).
Allel: arvsanlag. Variant av en viss gen.
Genetisk variation: förekomst av alleler.
Heterozygot: två olika alleler i ett visst locus
hos en viss individ.
Homozygot: två lika alleler i ett visst locus
hos en viss individ.
Genotyp: en individs alleluppsättning
i ett viss locus
Fenotyp: det fysiska eller fysiologiska
uttrycket av en genotyp hos en individ
Enkla nedärvningsmodeller
Autosomal recessiv: arvsanlaget behövs i dubbel uppsättning
(från båda föräldrarna) för att ge fenotypen.
Autosomal dominant: arvsanlaget behövs endast i enkel
uppsättning (från den ena föräldern) för att ge fenotypen.
Intermediär: Heterozygoten ligger mitt emellan de båda homozygoterna
fenotypmässigt
X-bunden recessiv: arvsanlaget sitter på X-kromosomen och behövs i
dubbel uppsättning hos honor och enkel uppsättning hos hanar för att
ge fenotypen.
X-bunden dominant: arvsanlaget sitter på X-kromosomen och behövs i
enkel uppsättning hos både honor och hanar för att ge fenotypen.
Mitokondriellt DNA (mtDNA)
Nedärvs från mor till avkomma
Haploit
Ofta använt i evolutionära studier
och inom rättsmedicinen
Nukleärt DNA (nDNA)
Nedärvs från båda föräldrarna
I princip alla gener i nDNA
Mikroevolutionära processer
• Mutation
• Selektion
• Migration
• Genetisk drift
Mutation
Mutation
Slumpmässig förändring av DNA-sekvensen
Den process med vilken genetisk variation uppstår
Mycket långsam process vad gäller att skapa ny variation
Mutationer uppstår sällen och de flesta är negativa för individen
Verkar så långsamt att den vanligen saknar praktisk betydelse i avelssammanhang
Selektion
Vissa fenotyper – och underliggande genotyper – får fler avkommor
än andra. Vissa arvsanlag sprids därmed i högra utsträckning än
andra till avkomman.
Lokala selektionstryck lokal anpassning
Local
adaptation
Mice inhabiting volcanic lava:
dark coats
Mice from nearby lightcolored granitic rocks: light
coats
2 Mc1r alleles:
Dd
differ by four amino acids
DD and Dd:melanic
dd: light colored.
Habitat-dependent selection appears strong but asymmetric: selection is stronger against
light mice on dark rock than against melanic mice on light rock.
Selektivt uttag
• förändrad genetisk
sammansättning
• minskad genetisk
variation
Husdjurs- och växtförädling
Människan selekterar
Genetisk variation
nödvändig för förädling
Mutation
Selektion
Migration
Utbyte av gener mellan populationer.
Genetisk effektiv migration
Inkorsning –
migration styrd
av människan
Inkorsning –
migration styrd
av människan
Inkorsning– migrationstyrdavmänniskan
Genetiska aspekter på inkorsning
?
Mutation
Selektion
Migration
Drift
Slumpmässiga förändringar av arvsanlagens förekomst. Av rena
slumpskäl förs vissa anlag vidare, andra inte.
Slumpmässig förändring av
allelfrekvenser pga
begränsad populationsstorlek
Bottleneck
Foundereffekt