17,000-დან 24,000 წლამდე, ადამიანებმა მოიშინაურეს ერთგული ძაღლი. მგლიდან ძაღლზე გადასვლის ზუსტი თარიღი სადავოა, მაგრამ ეჭვგარეშეა, რომ ძაღლები იყვნენ პირველი ცხოველები, რომლებზეც მანიპულირებდნენ შერჩევითი მოშენებით. ძაღლებში ქურთუკის ფერის პროგნოზირება რთულია მრავალი ფაქტორის გავლენის გამო, მაგრამ მეცნიერებს და სელექციონერებს ეს პროცესი უკეთესად ესმით ისეთი აღმოჩენების წყალობით, როგორიცაა მე-8 ლოკუსის არსებობა, რომელიც განსაზღვრავს ქურთუკის ფერს.
გენეტიკის საფუძვლები
ბარდის მცენარეებზე გენეტიკური ექსპერიმენტების ჩატარების შემდეგ, გრეგორ მენდელმა დაამკვიდრა მეცნიერება გენეტიკის შესახებ. მან დაამტკიცა, რომ მამა და დედა შთამომავლობის გენებს აწვდიან. ძაღლებს აქვთ 78 ქრომოსომა; 39 მამისგან მოდის, 39 კი დედისგან. გენი ერთი წყვილი განსაზღვრავს ცხოველის სქესს, დარჩენილი გენები კი ყველა სხვაზე მოქმედებს, რაც ძაღლს უნიკალურს ხდის.
ქრომოსომებს აქვთ ათასობით გენი დნმ-ით დაშიფრული თვისებებით და თითოეულ გენს აქვს ალელური წყვილი. ერთი ალელი მამისგან მოდის, ერთი კი დედისგან. თითოეულ ალელს აქვს 50% შანსი, რომ გადაეცეს ლეკვებს. ალელები შეიძლება იყოს დომინანტური ან რეცესიული, ხოლო დომინანტური ალელი განსაზღვრავს ძაღლის თვისებებს.
ევმელანინი (შავი) და ფეომელანინი (წითელი)
მიუხედავად იმისა, რომ ისინი არ შეიცავს ცისარტყელას ყველა ფერს, ძაღლების ქურთუკის ფერები შეიძლება იყოს ფერების ფართო სპექტრი. თუმცა, ფერები განისაზღვრება მხოლოდ ორი მელანინის პიგმენტით. ევმელანინი არის შავი პიგმენტი, ხოლო ფეომელანინი არის წითელი პიგმენტი.როგორ აჩვენებენ ძაღლებს ამდენი ქურთუკის ფერი ორი ძირითადი პიგმენტით? თითოეულ პიგმენტს აქვს ნაგულისხმევი ფერი, რომელიც იცვლება სხვადასხვა გენით. შავი არის ეუმელანინის ნაგულისხმევი პიგმენტი, მაგრამ გენებს შეუძლიათ შეცვალონ ფერი ლურჯი (ნაცრისფერი), იზაბელა (მკრთალი ყავისფერი) და ღვიძლი (ყავისფერი).
ფეომელანინი არის წითელი პიგმენტი ყვითელი ან ოქროსფერი, როგორც ნაგულისხმევი ფერი. ფეომელანინი პასუხისმგებელია წითლებზე, რომლებიც წარმოქმნიან ღრმა წითელ, ნაღების, ნარინჯისფერ, ყვითელ, ოქროსფერ ან რუჯს. ფეომელანინის ზემოქმედებას სხვადასხვა გენები აკონტროლებენ; ზოგი მას სუსტს ხდის, ზოგი კი აძლიერებს. ფეომელანინი მოქმედებს მხოლოდ ქურთუკის ფერზე, ეუმელანინი კი ცხვირსა და თვალის ფერზე.
8 ლოკუსი, რომელიც განსაზღვრავს ქურთუკის ფერს
ძაღლების ქურთუკის ფერების ფართო სპექტრი გამოწვეულია ფეომელანინისა და ევმელანინის მანიპულირების შედეგად სხვადასხვა გენების მიერ. ძაღლებს აქვთ დაახლოებით 3 მილიარდი წყვილი დნმ, მაგრამ ძაღლის მხოლოდ რვა გენი განაპირობებს ქურთუკის ფერს. გენებში ალელური წყვილი განლაგებულია ქრომოსომაზე მდებარე ლოკებზე და ეს რვა ადგილი გავლენას ახდენს ძაღლების ბეწვის ფერზე.
ლოკუსი (აგუტი)
აგუთის ცილა გავლენას ახდენს ძაღლების ქურთუკის ნიმუშზე. ის პასუხისმგებელია თმაში მელანინის გამოყოფაზე და ფეომელანინსა და ევმელანინს შორის გადართვაზე. გენი აკონტროლებს ოთხ ალელს: Fawn/sable (ay), Wild sable (aw), შავი და რუჯი (t).), და რეცესიული შავი (a).
E Locus (გაფართოება)
გაფართოების ლოკუსი ქმნის ყვითელ ან წითელ ქურთუკებს და ის ასევე პასუხისმგებელია ძაღლების შავი სახის ნიღაბზე. ლოკუსში ოთხი ალელი არის მელანისტური ნიღაბი (Em), გრიზლი (Eg), შავი (E) და წითელი (e).
K Locus (დომინანტური შავი)
K ლოკუსი განსაზღვრავს შავ, ბრინჯულ და ყვავილის ფერებს. ის ახლახან აღმოაჩინეს, მაგრამ ადრე მეცნიერები მის წვლილს მიაწერდნენ A ლოკუსს (აგუტი).
M Locus (merle)
მერლის ლოკუსს შეუძლია შექმნას მყარი ფერისა და გაზავებული პიგმენტის არათანაბარი ფორმის ლაქები. მერლი აზავებს ევმელანინის პიგმენტს, მაგრამ არ მოქმედებს ფეომელანინზე. ყვითელი ან წითელი პიგმენტის მქონე ზრდასრული ძაღლები არ არიან მერლე, მაგრამ შეიძლება ჰყავდეთ მერლის შთამომავლები.
B ლოკუსი (ყავისფერი)
ამ ლოკუსს აქვს ორი ყავისფერი ალელი. B არის დომინანტური ყავისფერი, ხოლო b არის რეცესიული ყავისფერი. ყავისფერი ლოკუსი პასუხისმგებელია შოკოლადის, ყავისფერი და ღვიძლის ფერებზე. შავი პიგმენტი რომ განზავდეს ყავისფერამდე, უნდა არსებობდეს ორი რეცესიული ალელი (bb). B ლოკუსს ასევე შეუძლია შეცვალოს ძაღლის ფეხის ბალიშებისა და ცხვირის ფერი ყავისფერზე, ყვითელ ან წითელ პიგმენტურ ჯგუფში მყოფი ძაღლებისთვის.
D ლოკუსი (განზავებული)
მუტაციის გამო, ეს საიტი აზავებს ქურთუკის ფერს. ის ანათებს ქურთუკს ყავისფერი ან შავიდან ლურჯ, ნაცრისფერ ან ღია ყავისფერამდე. განზავება მოიცავს ორ ალელს: D არის დომინანტური სრული ფერი და d არის რეცესიული განზავებული. ლეკვს უნდა ჰქონდეს ორი რეცესიული ალელი (დდ), რომ შავი პიგმენტი შეიცვალოს ლურჯი ან ნაცრისფერი, ხოლო წითელი პიგმენტი კრემისფერით.
H ლოკუსი (არლეკინი)
H ლოკუსი პასუხისმგებელია თეთრ ძაღლებზე შავი ლაქებით და ის მუშაობს მერლის ლოკუსთან, რათა გააკეთოს ფერების და ლაქების რამდენიმე კომბინაცია.ის ასევე გავლენას ახდენს ფეომელანინის პიგმენტზე, რაც ნიშნავს, რომ არლეკინის გენის მქონე ძაღლი შეიძლება თეთრი გახდეს შავი და რუჯისფერი ლაქებით.
S ლოკუსი (ლაქა)
მიუხედავად იმისა, რომ ლაქების ლოკუსში მესამე ალელი არ არის დადასტურებული, ორი ალელი პასუხისმგებელია თეთრი ლაქების შექმნაზე ნებისმიერ ქურთუკზე. S ალელი თეთრ ფერს ოდნავ ან საერთოდ არ იღებს, ხოლო sp ალელი ქმნის პიბალდის (ორი ფერის არარეგულარული ლაქები) ნიმუშებს. S გენი აფერხებს უჯრედებს კანის პიგმენტის გამომუშავებაში და იწვევს ქურთუკზე თეთრი ლაქების გაჩენას.
Punnett Square-ის მაგალითები
სანამ სელექციონერები აცნობებდნენ რვა ადგილის ზემოქმედებას ქურთუკის ფერზე, ისინი მხოლოდ მშობლების გარეგნობას ეყრდნობოდნენ შთამომავლობის ქურთუკის ფერის დასადგენად. ქურთუკის ფერზე გენის ადგილების როლის ახსნა გეხმარებათ გაიგოთ ძაღლის ფერის გამოცნობის სირთულე, მაგრამ პუნეტის კვადრატების გამოყენება საშუალებას გაძლევთ წარმოიდგინოთ სხვადასხვა გენეტიკური ფონის მქონე ძაღლების შეჯვარების ეფექტი.მაგალითის მარტივი რომ შევინარჩუნოთ, შეგვიძლია ფოკუსირება მოახდინოთ B ლოკუსზე და იმაზე, თუ როგორ განსაზღვრავს ის შავ ან ყავისფერ ფერებს.
ორი შავი ძაღლის შეჯვარება
სელექციონერი, რომელიც აწყვილებს ორ შავ ზრდასრულ ძაღლს, შეიძლება ბედნიერი იყოს, როდესაც შთამომავლები სულ შავია, მაგრამ კიდევ ერთი მცდელობისას ორ სხვა შავ ძაღლთან ერთად, ისინი შეამჩნევენ, რომ ერთი ლეკვი ყავისფერია. ლეკვები რომ იყვნენ შავი, მათ უნდა ჰქონდეთBBანBbალელები. ერთ ყავისფერ ლეკვს უნდა ჰქონდესbbგენი, რომ ყავისფერი იყოს, მაგრამ ალელების რა კომბინაციამ შეიძლება გამოიწვიოს ეს შედეგი? ამ გამოცანის ამოსახსნელად, ჩვენ გამოვიცნობთ და ვივარაუდებთ, რომ ორივე მშობელს აქვს ყავისფერი რეცესიული გენი (b), მაგრამ მათი დომინანტური გენები შავია (B). ეს ნიშნავს, რომ თითოეული მშობელი წარმოდგენილიაBbდაBb 3 x 3 პუნეტის კვადრატის დახატვა აჩვენებს შედეგს.
დატოვეთ ზედა მარცხენა კუთხე ცარიელი და ჩასვით მამის გენის ასოები ზევით და დედის გენები ქვემოთ მარცხენა სვეტში.
| B | b | |
| B | ||
| b |
შეწყვილების შემდეგ შთამომავლობა ასე გამოიყურება:
| B | b | |
| B | BB | Bb |
| b | Bb | bb |
bbლეკვი ყავისფერი იყო, რადგან მას ორივე Bb მშობლების რეცესიული ალელები ყავისფერ ქურთუკებს სჭირდებოდა.ეს ასახავს ჰეტეროზიგოტური მშობლების შეჯვარების საფუძვლებს (Bb), მაგრამ მოიცავს ყვითელი ლეკვის წარმოქმნის შესაძლებლობას, როგორიცაა ყვითელი ან რუჯისფერი პიტბული. მიქსში კიდევ ერთი ლოკუსის დამატებით,Eლოკუსი, ჩვენ შეგვიძლია ვაჩვენოთ, თუ რა ხდება, როდესაც თქვენ აწყვილებთ შავ პიტ ბულს ყვითელ პიტ ბულს ყავისფერი ცხვირით. თუ ლეკვიbb-ით ყავისფერია დაee არის ყვითელი, შეგიძლიათ გამოხატოთ ფერების შესაძლებლობები ასე:
- BBEE: შავი
- BBEe: შავი (ყვითელს ატარებს)
- BBee: ყვითელი ძაღლი შავი ცხვირით
- BbEE: შავი (ატარებს ყავისფერი)
- BbEe: შავი (აქვს ყავისფერი და ყვითელი)
- Bbee: ყვითელი ძაღლი შავი ცხვირით (ყავისფერს ატარებს)
- bbEE: ყავისფერი
- bbEe: ყავისფერი (ატარებს ყვითელს)
- ბეი: ყვითელი ძაღლი ყავისფერი ცხვირით
შავი ძაღლი შეიძლება იყოს ოთხი შესაძლო კომბინაცია, მაგრამ ჩვენ ვივარაუდებთ, რომ შავი ძაღლი არისBbEeეს ნიშნავს, რომ ძაღლს აქვს შავი ქურთუკი, მაგრამ აქვს ყავისფერი და ყვითელი ალელები.. ძაღლის მეწყვილეBbEeიქნებაbbee (ყვითელი ძაღლი ყავისფერი ცხვირით). თითოეული ლოკუსისთვის პუნეტის ქულის შექმნა და მათი გაერთიანება შთამომავლების ჩვენების უმარტივესი გზაა.
B ლოკუსზე ვკვეთთBbbb.
| B | b | |
| b | Bb | bb |
| b | Bb | bb |
ახლა,Eeee.
| E | e | |
| e | ე | ეე |
| e | ე | ეე |
ორივე კვადრატის შედეგების აღებით, ჩვენ შეგვიძლია შევქმნათ უფრო დიდი პუნეტის კვადრატი და მოათავსოთBლოკუსის შედეგები ზევით დაE ლოკუსი. შედეგები მარცხენა სვეტის ქვემოთ.
| Bb | Bb | bb | bb | |
| ე | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ე | BbEe | BbEe | bbEe | bbEe |
| ee | Bbee | Bbee | ბეი | ბეი |
| ee | Bbee | Bbee | ბეი | ბეი |
ამ ნაზავის შთამომავლობის შედეგები (შავი პიტბულის მატარებელი ყავისფერი და ყვითელი გენები გადაკვეთილია ყვითელ პიტბულთან ყავისფერი ცხვირით) ასე გამოიყურება:
- ოთხი შავი ძაღლი
- ოთხი ყავისფერი ძაღლი
- ოთხი ყვითელი ძაღლი ყავისფერი ცხვირით
- ოთხი ყვითელი ძაღლი შავი ცხვირით
თითოეულ ლეკვს აქვს 25% შანსი იყოს შავი, ყავისფერი, ყვითელი ყავისფერი ცხვირით ან ყვითელი შავი ცხვირით.მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერებს უკეთ ესმით ქურთუკის ფერის გენეტიკა, რამდენიმე საიდუმლო რჩება. ალელები, რომლებიც იწვევენ ყვითელ ქურთუკს ჩრდილის ცვალებადობას, არ არის აღმოჩენილი და მკვლევარებმა არ დაადგინეს, რატომ ხდება ზოგიერთი ძაღლის ქურთუკი დროთა განმავლობაში თანდათან უფრო ღია. პუდლები, წვერიანი კოლიები, ძველი ინგლისური ნაგაზები და ბედლინგტონ ტერიერები ატარებენ ამოუცნობ „ნაცრისფერ“გენს, რომელიც პოტენციურად იწვევს ქურთუკის გაღიავებას.
დნმ ტესტირება
Punnett-ის კვადრატებს შეუძლიათ აჩვენონ სელექციონერებს შთამომავლების შესაძლო კომბინაციები, მაგრამ დნმ-ის ტესტირება გვეხმარება იმის დადგენაში, თუ რომელ ძაღლებს აქვთ სასურველი თვისებები. მიუხედავად იმისა, რომ ტესტირება დაეხმარა სელექციონერებს გამოავლინონ ჯანმრთელი ძაღლები ნაკლები სამედიცინო პრობლემებით, ტესტების სიზუსტე ხშირად დამოკიდებულია ტესტირების დაწესებულებაზე. დნმ-ის ტესტები, რომლებიც ონლაინ ძაღლების პატრონებს იყიდება, როგორც წესი, კომერციული ოპერაციებია, მაგრამ არაკომერციული ტესტირების კომპანიები, როგორიცაა უნივერსიტეტები, ატარებენ დეტალურ დნმ-ის ანალიზს სელექციონერებისთვის. მომგებიანი ორგანიზაციის გამოყენება ტესტირებისთვის ნაკლებად ძვირია, მაგრამ შედეგები შეიძლება არ იყოს ისეთი ზუსტი, როგორც არაკომერციული ტესტერი.
ბოლო აზრები
მიუხედავად იმისა, რომ ძაღლებში შერჩევითი მოშენება საუკუნეების მანძილზე გამოიყენებოდა, პროცესი უფრო დაიხვეწა გრეგორ მენდელის გენეტიკასთან დაკავშირებული ექსპერიმენტების შემდეგ. ძაღლების ქურთუკის ფერების პროგნოზირება ჯერ კიდევ რთულია გამოუცნობი ადგილების გამო, რომლებსაც შეუძლიათ მელანინის პიგმენტების განზავება, მაგრამ სელექციონერებს აქვთ წარმატების უფრო მაღალი ალბათობა ძაღლების გენეტიკის ახალი კვლევისა და დნმ ტესტირების გამოყენების გამო.
