Genetica

Genetica, ook wel erfelijkheidsleer genoemd, is één van de lastige onderdelen waar nog altijd wetenschappelijk onderzoek naar verricht wordt. Hoewel het voor veel mensen het altijd lastig blijft, is genetica bij het fokken een hulpmiddel. Fokkers richten vaak op de kleurengenetica. Om een bepaalde kleur te fokken moet je weten hoe het vererfd. Daarnaast zijn er combinaties welke niet goed zijn om te fokken. Ook kan je afwijkingen in je lijn tegen komen die erfelijk zijn en als je in genetica kunt redeneren, dan kan je schatten hoe het vererft en dan kun je naar een oplossing werken.

Cellen en eigenschappen

Alle organismen bestaan uit cellen en een cel bevat DNA. DNA is een molecuul keten opgebouwd uit twee ketens die in een dubbele spiraal om elkaar heen liggen.

Elk organisme kan bepaalde eigenschappen aan hun nakomelingen doorgeven. Zulke eigenschappen worden erfelijke eigenschappen genoemd. Erfelijke eigenschappen hoeven zich niet altijd tot uiting te komen. Een deel van de genetisch materiaal zorgt ervoor dat er aanleg voor iets is. Externe factoren zijn dan mede bepalend of iets tot uiting gaat komen. Daarnaast zijn er erfelijke eigenschappen die gedragen kunnen worden en pas tot uiting komen wanneer van beide ouderdieren hetzelfde genetische eigenschappen geerfd worden.

Voorbeeld

Uit een nest worden vier hamsters geselecteerd. Het gaat om twee zwarte hamsters, een wit roodoog en een normale kleur (wildkleur). Twee hiervan hebben aanleg tot het krijgen van diabetes. Alle vier hebben aanleg om heel dik te worden. De vier hamsters worden gesplits en gaan naar twee verschillende eigenaren. Elk eigenaar krijgt een hamster met aanleg om diabetes te krijgen. Eén eigenaar geeft beperkt voer met daarin weinig vetten en suikers. De ander eigenaar geeft ze heel veel voer van een ander samenstelling. Na een jaar heeft één hamster last van mijt en is de beharing heel dun geworden. Tevens heeft de hamster met aanleg voor diabetes bij de eigenaar die heel veel voer geeft, diabetes gekregen.

Dit voorbeeld illustreert bepaalde eigenschappen die genetisch zijn waarvan je splitsing kunt maken in eigenschappen die zichtbaar zijn en eigenschappen waardoor er aanleg voor iets is. De kleuren zwart en wit roodoog zijn zichtbare genetische eigenschappen. De normale kleur hamster geen genetische eigenschap met betrekking tot een kleur, maar het kan wel voor genetische eigenschappen dragen die invloed hebben op kleiren. Het is waarschijnlijk dat de groep die beperkt voer krijgt, diabetes niet gevormd wordt en dat ze beide niet heel dik worden. En dat de ander groep beide hamsters dik worden en waarschijnlijk bij één rat diabetes ontstaat. De dunne beharing is geen genetisch eigenschap maar wordt door een externe factor veroorzaakt.


Chromosomen, locus, genen, recombinatie en gekoppelde genen

Elk cel bevat een aantal chromosomen. De cellen van zowel de Russische als de Campbelli dwerghamsters hebben 28 chromosomen. Cellen van de Roborovski dwerghamster bevatten 34 chromosomen en die van de Chinese dwerghamster 22. Het aantal chromosomen is altijd een even aantal en chromosomen vormen altijd paren. Dit komt omdat een eicel en een zaadcel maar de helft van de chromosomen bevatten. Bij de bevruchting smelten de eicel en zaadcel samen en op dat moment vormen de chromosomen paren.

Een chromosoom is een langwerpig spiraalvormige draad welke door schotjes in hokjes verdeeld wordt. Eén hokje wordt een locus genoemd. Op één locus ligt één gen. Een gen is zeg maar eenv klein stukje DNA en kan een bepaald eigenschap zoals kleur of vachttype beinvloeden. Op een chromosoom liggen heel veel genen en samen vormt het de bouwschema van een organisme. Vroeger dacht men dat alle genen van invloed waren, maar dit is niet het geval. Bij een dier hebben slechts ongeveer 20.000 genen invloed en bij mensen ongeveer 30.000 genen.

Op een chromosoom liggen zoals gezegd heel veel genen en dit allemaal in een bepaald volgorde. Bij het samensmelten van eicellen met zaadcellen kunnen stukken chromosomen gewisseld worden. Op dat moment komt op de chromosoom delen DNA van vader en moeder voor. Dit wordt recombinatie of ook wel crossing-over genoemd. Dit vindt niet altijd plaats en wanneer het plaats vindt, dan gaat het om grote stukken DNA. Genen die op een chromosoom naast elkaar zitten, zullen bijna altijd bij elkaar blijven. Dit wordt ook wel gekoppelde genen genoemd. De kans dat twee genen naast elkaar door recombinatie uit elkaar gehaald worden, is zeer klein. Hoe meer ruimte tussen genen liggen, hoe groter de kans wordt dat bij een recombinatie de genen op verschillende chromosomen komen te liggen. Wanneer op een bepaald eigenschap zoals een kleur geselecteerd wordt, selecteer je in feite op een heel chromosoom. Eigenschappen die naast het eigenschap liggen waarop je selecteert, worden daardoor meegeselecteerd. Zo kan het voorkomen dat een bepaalde afwijking genetisch gezien heel dicht bij het eigenschap van een kleurmutatie ligt en dat door het fokken van de kleur, je ook het verkeerde eigenschap mee selecteert.

Mutaties

De genen op een chromosoom blijven niet altijd hetzelfde. Bij celdeling worden chromosomen gekopieerd. Bij het kopiën gaat het soms fout en wordt een stukje DNA verkeert gekopieerd. Heel veel stukjes DNA doen niets of doen iets wat niet direct zichtbaar is. Maar soms gaat het om een eigenschap die wij kunnen constateren. Bijvoorbeeld een kleurwijziging of haartype wijziging. Een dergelijke verandering van het DNA wordt een mutatie genoemd.

Heel veel mutaties zijn voor ons niet zichtbaar. Het doet niets of het doet iets wat wij niet kunnen constateren. Bij het fokken verdwijnen deze eigenschappen langzamerhand weer. Je selecteert er namelijk niet op. Soms treedt er wel een eigenschap op die negatief invloed heeft. Wanneer dit geconstateerd wordt, wordt dit eruit geselecteerd. De fokker zal hier niet mee verder fokken. Maar stukken DNA c.q. genen zorgen niet altijd voor één bepaald eigenschap. Soms kan het meerdere eigenschappen tegelijk beïnvloeden of een mutatie leidt tot een verandering van een bepaalde eigenschap wat weer invloed heeft op andere eigenschappen. Bijvoorbeeld een hamster met diabetes zjjn vaak wat dikker en worden daarom bij het selecteren mooier gevonden. Bij het fokken moet je rekening houden dat selecteren soms betekent dat je op verkeerde eigenschappen selecteert en dat je verschillende dieren van verschillende families (=diversiteit) nodig hebt om negatieve eigenschappen weer uit te kunnen selecteren. Fok je in een te kleine groep dieren en is er namelijk sprake van te weinig diversiteit dan kunnen deze mutaties binnen de groep blijven met eventuele consequenties.

Mutaties die wij met de blote oog kunnen constateren treden zelden op. Toch zie je bij de meeste diersoorten dezelfde kleurmutaties voorkomen. Een theorie hierover is dat het hierom oergenen gaan welke reeds bij de diverse diersoorten aanwezig zijn. Het zou om schuttingkleuren gaan. Wanneer een bepaalde diersoort in een ander omgeving komt, dan kan door zo'n mutatie het dier een ander kleur krijgt en daardoor minder snel opvalt en een betere overlevingskans heeft.

Een gen is een stukje DNA wat uit meerdere eiwitten en aminozuren bestaat en dit kan vaker dan één keer veranderen. Zo kunnen op eenzelfde locus diverse mutaties onstaan.

Dominant, recessief, homozygoot, heterozygoot

Een mutatie kan zowel dominant als recessief vererven. Dominant betekent dat een gen overheersend is. Het is al zichtbaar wanneer er maar één enkel gen van aanwezig is. Recessief betekent ondergeschikt. Wanneer er maar één gen van aanwezig is, is het niet zichtbaar. Bij het erven van twee van dezelfde recessieve genen is het wel zichtbaar.

Homozygoot betekent dat een chromosoom paar op hetzelfde locus een zelfde gen zit. Heterozygoot betekent dat een chromosoom paar op hetzelfde locus een verschillend gen zit.


Geslachtsgebonden genen

Van de chromosomen is één chromosoom verantwoordelijk voor het geslacht. Een vrouwtje heeft twee X-chromosomen en een mannetje heeft een X en een Y chromosoom. Uit een wetenschappelijk onderzoek naar het Y chromosoom is gebleken dat een enkel gen op de Y chromosoom het geslacht bepaalt. Zonder dit gen wordt het een vrouwtje. Naast dit gen bevinden zich op het geslachtschromosoom andere genen. Dit worden geslachtsgebonden genen genoemd. Het vrouwelijke chromosoom heeft veel meer genen dan het mannelijke chromosoom. Op het vrouwelijke chromosoom zitten meer dan duizend genen, terwijl op het mannelijke slechts een kleine honderd genen zit. Zo zijn er mutaties en afwijkingen die alleen bij vrouwtjes voorkomen. Via recombinatie kunnen ze niet naar het mannelijke geslachtschromosoom springen.

Lethaal

sommige mutaties zijn in homozygote vorm (= twee van dezelfde genen) niet levensvatbaar. Dit wordt lethaal genoemd. De mutatie wordt met 'lethale factor' aangeduidt. Het kan zijn dat het embryo vroegtijdig afsterft, maar het kunnen ook mutaties zijn die zorgen voor significante misvorming. Wanneer het embryo sterft, sterft het vaak al rond de vierde dag van de dracht. Dit is ruim op tijd voor resorptie (= opnemen). De embryo's worden dan vrijwel altijd geresorbeerd omdat er nog geen schedel/skelet gevormd is, maar af en toe ontwikkelt het zich verder en calcificeert dan. Calcificatie kan voor een vrouwtje aardig wat problemen opleveren. Het is daarom af te raden om lethale mutaties onderling te kruisen.

Generatie aanduidingen P, F1, F2, F3, etc.

In het laboratorium worden generaties met een symbool aangeduidt. Ook bepaalde fokkers doen dit bij bijvoorbeeld het fokken van een bepaalde kleurslag of om aan te duiden hoever het afstamt van de beginpunt. Dit kan zijn dat het om wildvang exemplaren gaat of hun eerste nestje. Met P wordt de eerste ouders bedoelt en met F1 de eerste generatie. Met F2 wordt de tweede generatie en met F3 de derde generatie bedoelt. Zo wordt met F3 wildvang bedoelt dat het de derde generatie betreft waarvan de ouders (P) uit de natuur afkomstig zijn.

Kleurcodes / codes om mutaties aan te geven

Om de mutaties en de kleurvererving gemakkelijker aan te duiden zijn er letters bedracht waarmee de kleurgenen aangeduid worden. Zo wordt met aa zwart bedoelt en met Pepe Pearl (Pe + pe; Pe zijn de eerste twee letters van Pearl).

Een recessief gen wordt aangeduid met een kleine letter en een dominant gen met een hoofdletter. Zwart is een recessief gen. Een dier met één gen zwart en één gen niet zwart wordt met 'Aa' aangeduid. Dit dier is niet zwart. Wanneer dit dier totaal geen gen voor zwart heeft, wordt het genetisch aangeduid met 'AA'. Bij incomplete dominante mutaties wordt verschillend omgegaan met het symbool. Daar wordt gekeken of het in combinatie met een ander mutatie recessief of dominant vererft. Maar dit is niet altijd het geval.

Vaak laten we de letters weg welke genen niet gedragen wordt. Zo wordt AAbbDDpp vaak aangeduid met bbpp; zowel AA als DD zijn niet aan en worden niet gedragen.

Kruistabel

Een hulpmiddel om te bepalen wat voor kleuren eruit kunnen rollen, is een tabel waarin je de genen van de ouderdieren inzet. Dit wordt een kruistabel genoemd. Je kunt dan de genencombinaties uitschrijven en dan bepalen welke kleuren het zijn.

In het onderstaand overzicht wordt met behulp van een kruisingstabel een wildkleur die niet voor zwart draagt gekruist met een zwarte kleur. Een wildkleur die niet voor zwart draagt wordt met de genetische code AA aangeduidt en een zwarte met aa. Genetisch wordt deze kruising met AA x aa aangeduid. Dit levert in de eerste generatie (F1) alleen wildkleuren op die voor zwart dragen. Een wildkleur drager voor zwart wordt genetisch met Aa aangeduidt. In het kruisingstabel daaronder wordt een tweede generatie (F2) weergegeven en wordt een wildkleur drager voor zwart met een ander wildkleur drager voor zwart gekruist. Genetisch wordt deze kruising met Aa x Aa aangeduid. Bij deze kruisting zijn 75% van de jongen wildkleur en 25% zwart. Van de wildkleuren zijn 2/3 eveneens drager voor zwart en 1/3 is zuiver wildkleur en draagt niet voor zwart.

F1AA
aAaAa
aAaAa


F2Aa
AAAAa
aAaaa


Bij het kruisen van kleuren die uit meerdere combinaties bestaat, wordt het lastiger. Wanneer je een ddpp kruist met een aa, krijg je de eerste generatie AaDdPp. Wanneer je de tweede generatie AaDdPp kruist met AaDdPp, krijg je een groot aantal mogelijke combinaties. Beste is om bij AaDdPp x AaDdPp drie tabellen te maken, namelijk Aa x Aa, Dd x Dd en Pp x Pp. Daarna ga je dit combineren. Daarna tel je het aantal combinatie (bij AaDdPp x AaDdPp zijn er 64 combinaties mogelijk). Je kunt het aantal mogelijke combinaties ook uitrekenen. Bij drie kleurencodes is dit namelijk 4 x 4 x 4 = 64. Daarna rangschik je de combinaties naar kleuren. En daarna kan je uitrekenen hoeveel kans je op een bepaalde kleur hebt.

Toverballen

Dieren die voor veel kleuren dragen worden wel 'toverballen' genoemd. Wanneer je deze dieren met elkaar kruist krijgt je zoveel variaties in kleuren dat het nauwelijks meer te voorspellen is welke kleuren er uitrollen. Zo'n nestje wordt toverballen nestje genoemd.

Kleurzuiver

Kleurzuiver is het tegenover gestelde. Met kleurzuiver wordt bedoelt dat het niet voor andere recessieve kleuren gedragen wordt.

Attentiepunt hybriden

De Russische dwerghamster en de Campbelli dwerghamster zijn in verte familie van elkaar en zijn ook kruisbaar met elkaar. Ongeacht dat de wetenschap bepaald heeft dat het aparte soorten zijn. Maar ze stammen zover van elkaar af dat het meestal niet goed gaat. Wanneer je een Campbelli man kruist met een Russische dwerghamster kruist, dan overlijd het vrouwtje meestal. Dit omdat zij de jongen niet kan baren. Andersom gaat het wel goed, maar meestal is het nageslacht niet vruchtbaar. Toch in zelden gevallen zijn ze wel vruchtbaar en deze exemplaren kunnen voor nieuw nageslacht zorgen.

Zoals je kunt lezen erft een dwerghamster geen genen maar hele chromosomen. Door recombinatie kunnen stukken chromosomen verwisseld worden. Genen die dicht bij elkaar zitten, zijn aan elkaar gekoppeld. Een dwerghamster met een kleurslag afkomstig van de ander soort heeft naar alle waarschijnlijkheid geen één gen van een ander soort, maar stukken chromosomen van een ander soort. Daarop zitten veel genen van het andere soort. Daarnaast zijn er genen die een ander uitwerking hebben. De natuur heeft namelijk miljoenen jaren geselecteerd en door zo'n kruising te doen, speel je voor God. De eeuwen selectie gaat te niet en daardoor ontstaat onstabiliteit. Bijvoorbeeld een hybride Campbelli dwerghamster heeft een hele dikke aalstreep. Deze aalstreep blijft generaties lang te dik. Ongeacht of je generaties lang terug kruist op een zuiver exemplaar Campbelli dwerghamster. De hybride kleuren die bij de Russische dwerghamster voorkomen zijn zeer vaak met zuivere Russen gekruist. Veelal kennen ze geen gezondheidsproblemen. Toch zorg je door alleen maar hybride kleuren met elkaar te kruisen voor meer onstabiliteit. Daarom is het aan te raden om zo nu en dan met een zuiver exemplaar te kruisen. Fok daarom naast de leuke kleurtjes eveneens wildkleur.

Hybride kleur ten opzichte van hybride

Alle dwerghamsters die een voorouder van ander soort hebben, worden hybriden genoemd. Ongeacht hoever terug. Toch moet er onderscheid in hybriden en hybride kleuren gemaakt worden. Bijvoorbeeld een Russische dwerghamster in de kleurslag Geel-wildkleur roodoog is per definitie hybride. De kleurmutatie komt van oorsprong van de Campbelli dwerghamster. Dat betekent dat elk Geel wildkleur roodoog en gerelateerde kleur een hybride is. Een wildkleur die een voorouder heeft met de kleur Geel-wildkleur roodoog, is per definitie ook hybride. Alle nageslacht eveneens net als alle nageslacht in de toekomst. Zo is de Russische dwerghamster in de kleur Zwart een hybride. Niet omdat de kleur van de Campbelli dwerghamster is, maar omdat één van de voorouders een kleurslag heeft gehad die wel van de Campbelli afstamde.

De definitie hybride is laatste jaren aan het vervagen. Zo wordt nu veelal gehanteerd dat een Russische dwerghamster die geen hybride kleurslag in de stamboom laat zien, een 'zuiver' exemplaar is.

Fenotype

Het fenotype is het totaal van alle waarneembare eigenschappen van een dieren. Het is het resultaat van de genetische aanleg (het genotype) en de invloeden vanuit de omgeving. Simpel gezegd betekent dit dat wanneer je een bloem in Nederland laat opgroeien en dezelfde bloem in Afrika, de bloemen anders uitzien ondanks dat ze genetisch gezien gelijk zijn. Dit geldt ook voor hamsters. Hamsters die in grote kooien zitten worden minder snel dik ten opzichte van hamsters die in hele kleine kooitjes zitten. Genetisch gezien hoeft er geen verschil te zitten.

Epigenetica

Epigenetica is een onderdeel binnen de genetica dat de invloeden bestudeert die ervoor zorgt dat genetisch materiaal anders gaat functioneren terwijl DNA hetzelfde blijft. Tevens worden processen bestudeert die de ontwikkeling van organisme beïnvloeden. Een epigenetische factor is een invloed die de werking van genen beïnvloed. Daarin wordt onderscheid gemaakt tussen gunstige en ongunstige factoren. Gunstige factoren verbeteren de werking van genen. Dit door bijvoorbeeld lichaamsbeweging en voeding. Ongunstige factoren benadelen de werking van genen. Voorbeeld zijn stress en gebruik van chemicaliën.

Zo kan een dier die genetisch gezien voor diabetes draagt, geen diabetes krijgen en visa versa. Er zijn genetische factoren die ervoor kunnen zorgen dat een dier diabetes krijgt. Maar voeding heeft invloed op het wel of niet krijgen van deze ziekte. Maar gezonde exemplaren kunnen door verkeerd voer en te weinig beweging eveneens diabetes krijgen.

Bij onderzoeken bleek bijvoorbeeld dat wanneer zwangere ratten een vette voeding kregen hun dochters en kleindochters een hogere risico hebben op borstkanker. Maar ook eetgewoontes van de vader kan invloed hebben. Zo bleek uit een onderzoek dat wanneer mannetjes ratten een vetrijk dieet krijgen niet alleen zelf dik werden en gezondheidsproblemen kenden zoals diabetes. Maar dat hun dochters ongeacht dat ze een normaal dieet kregen, eveneens gezondheidproblemen die op diabetes leken, kregen. De aanmaak van insuline bij deze dochters waren eveneens verstoort.