Whippettien DLA-Monimuotoisuus -raportti

Whippet-Harrastajat ry ja Hannes Lohen Koirien geenitutkimuksen tutkijaryhmä tekivät DLA-monimuotoisuus kartoituksen yhteisprojektina vuonna 2009. Tutkimuksessa tutkittiin mitä haplotyyppejä whippeteistä löytyy. Tutkimuksen raportti ja listaus osallistuneista koirista julkaistiin whippet-lehdessä 4/2009 (lista koirista v. 2010 lehdessä). 

Lista osallistuneista koirista 

TULOKSIA WHIPPETTIEN DLA MONIMUOTOISUUSKARTOITUKSESTA – NÄYTTELY- JA JUOKSULINJAISET EROVAT TOISISTAAN

Koirilla esiintyy spontaanisti useita erilaisia perinnöllisiä sairauksia samalla tavalla kuin ihmisilläkin. Useiden sairauksien yleisyys rodussa saattaa olla kuitenkin jopa kymmenkertainen ihmiseen verrattuna. Tämä ilmiö juontuu puhdasrotuisten koirien rotuhistoriasta. Rodut on luotu usein muutamasta yksilöstä ja niiden taustalla on aina voimakkaasti sisäsiitosta. Jalostukseen käytetään usein lähisukulaisia tai ylen määrin samoja yksilöitä.  Lähisukulaisten käyttäminen lisää rodulle tyypillisten sairauksien kantajien ja sitä kautta myös sairastuvien yksilöiden määrää. 

Sisäsiitos kaventaa koiran perimän monimuotoisuutta ja osaltaan uhkaa rodun terveyttä.  Eräs tärkeä perimän geenialue on koirien MHC-kompleksi (Major Histocompactibility Complex). MHC tulee sanoista ”major histocompatibility complex”, eli vapaasti suomennettuna ”suuri kudosten yhteensopivuuskompleksi”. Nimi viittaa yhteen alueen geenien tehtävistä. MHC-geenit vastaavat mm. koiran omien kudosten tunnistamisesta sekä vieraiden patogeenien tunnistamisesta ja tuhoamisesta. Näiden immunogeenien rakenteeseen liittyy niiden monimuotoisuus, jotta ne kykenevät reagoimaan erilaisiin viruksiin, bakteereihin ja muihin vieraisiin tunkeilijoihin.  Koiran MHC-geenejä kutsutaan nimellä DLA, joka tulee sanoista ”dog leucocyte antigen”, suomeksi ”koiran valkosoluantigeeni”.  

Joidenkin koirarotujen DLA-geenien monimuotoisuus on varsin niukka ja tämä altistaa ne erilaisille autoimmuunisairauksille. Tällaisia sairauksia tunnetaan kymmeniä erilaisia mm. diabetes, lupus, reuma, polyartriitti, kilpirauhasen vajaatoiminta, immuunivälitteinen hemolyyttinen anemia, Addisonin tauti ja perianaalifistelia. Koirillakin on osoitettu jo usean autoimmuunisairauden yhteys näihin DLA-geeneihin. Niiden testaaminen voi olla tärkeää sairauksien vastustamiseksi ja monimuotoisuuden ylläpitämiseksi omassa kasvatuslinjassa ja koko rodussa.

DLA-alueen monimuotoisuutta voidaan nyt seurata koirien DNA:sta. DLA-monimuotoisuustutkimuksen ideana on testata koiran immunogeenien (3 eri geeniä) alleelit (= saman geenin eri muodot, jotka poikkeavat hieman emäsjärjestykseltään) ja niistä muodostuvat kolem alleelin yhdistelmät eli haplotyypit. Saatua geenitietoa voidaan käyttää hyväksi jalostuksessa niin, että esimerkiksi astutuspartneriksi valitaan yksilö, jolla on mahdollisimman erilaiset geenit. Tällöin tulevat pennut todennäköisesti perisivät vanhemmiltaan mahdollisimman monta erilaista geeniyhdistelmää ja tämä osaltaan lisäisi kasvatuslinjan ja vähitellen koko rodun monimuotoisuutta.   

Kuvassa 1 on esitetty MHC-geenialue, joka sijaitsee koiran kromosomissa 12. MHC-alueen geenit voidaan jakaa kolmeen luokkaan niiden tuottamien valkuaisaineiden toiminnan perusteella. Tässä tutkimuksessa selvitettiin whippeteiltä luokkaan II kuuluvia DRB1, DQA1 ja DQB1-geenejä. Luokan II geenit koodaavat proteiineja, jotka osallistuvat puolustusreaktion alkuvaiheeseen. Ne tunnistavat ja esittelevät erilaisista vierasaineista pilkottuja osia muille puolustusreaktioon osallistuville soluille. Koska tunnistettavien vierasaineiden määrä on suuri, on tärkeää, että sekä yksilöllä että populaatiossa säilyy erilaisia alleeleja. Alleelien pieni määrä voi lisätä populaation herkkyyttä erilaisille taudinaiheuttajille. MHC-geenien suhteen homotsygootti yksilö saattaa sairastua helpommin tartuntatauteihin ja autoimmuunisairauksiin.  

Kuva 1. Koiran MHC-alue sijaitsee kromosomissa 12. MHC-luokat I, III ja II ovat kromosomissa peräkkäin. Whippeteiltä tutkittiin DRB1, DQA1 ja DQB1 geenit. Kustakin geenistä löytyy emäsjärjestykseltään hiukan toisistaan poikkeavia muotoja eli alleleita. Kyseiset geenit sijaitsevat vierekkäin ja kuuluvat toiminnaltaan MHCII-luokkaan. (kb = kiloemäs, DNA:n mittayksikkö)

Whippetien DLA-monimuotoisuus

Canigenin ja koiriengeenitutkimusryhmän yhteistyönä selvitettiin DLA-alueen monimuotoisuutta 100 whippetistä.  Mukaan valittiin mahdollisimman erisukuisia yksilöitä pääasiassa koirien DNA-pankkiin toimitetuista näytteistä. Mukaan valikoitui 44 ”juoksulinjaista” ja 56 ”näyttelylinjaista” koiraa. Näyttelylinjaan on laskettu myös neljä koiraa, jotka olivat eri linjojen yhdistelmistä.    

DLA-tutkimuksen tulokset on esitetty taulukossa 1. Rodulla havaittiin yhdeksän DRB1-alleelia, seitsemän DQA1-alleelia ja yksitoista DQB1-alleelia. DRB1-, DQA1- ja DQB1-geeneistä muodostuu kolmen alleelin yhdistelmä, joka periytyy yhdessä ja jota kutsutaan haplotyypiksi. Whippeteillä erilaisia haplotyyppejä havaittiin yhteensä kolmetoista.  Haplotyypit on nimetty kansainvälisestä käytännöstä poiketen yksinkertaisemmin Whip1, Whip2, jne.  Kaikkia havaittuja haplotyyppejä on tunnistettu aiemmin myös muista koiraroduista.  

Tulosten perusteella voidaan todeta, että vaikka haplotyyppejä löytyikin määrällisesti paljon, kolme yleisintä haplotyyppiä esiintyy 72,5% koirista. Yli puolet haplotyypeistä ovat hyvin harvinaisia ja löytyivät yksittäisistä koirista.  Rodun yleisin Whip1-haplotyyppi esiintyy yksistään liki 40% koirista. Haplotyyppikirjon ja tasaisuuden säilyttämiseksi frekvenssejä kannattaa pohtia tarkemmin ja ottaa ne huomioon tulevissa jalostusohjelmissa. 

Taulukko 1. Yhteenveto sadan whippetin DLA-monimuotoisuudesta lokakuussa 2009.

Taulukoissa 2 ja 3 on esitetty tulokset linjakohtaisesti.  Kun whippetit jaetaan juoksu- ja näyttelylinjaisiin, molemmista linjoista löytyy yhteensä kymmenen haplotyyppiä. Haplotyyppien yleisyydet vaihtelevat linjoittain ja eroavat myös toisistaan: juoksulinjaisilta puuttuvat whip11-13 ja näyttelylinjaisilta whip6, whip8 ja whip10 haplotyypit.  

Taulukko 2. Juoksulinjaisten DLA-monimuotoisuus

Taulukko 3. Näyttelylinjaisten DLA-monimuotoisuus

Eri linjoissa havaitut haplotyyppien poikkeavuudet heijastelevat linjojen perinnöllisiä eroja.  Juoksijoita jalostetaan mieluummin juoksijoiden kuin näyttelylinjaisten kanssa ja jonkinasteista geneettistä erilaistumista linjojen välillä on tapahtunut jalostustottumusten vuoksi.   

Vertailun vuoksi taulukkoon 4 on listattu esimerkkejä alleelien ja haplotyyppien määristä muutamista muista aiemmin tutkimistamme roduista. Whippetit asettuvat toistaiseksi listan kärkeen.  Vertailussa on kuitenkin muistettava, että haplotyyppien määrää merkittävämpi asia on niiden jakautuminen populaatiossa.  Whippettiekin osalta suurin osa koirista kantaa jotakin neljästä yleisimmästä haplotyypistä.  Haplotyypien määrä on riippuvainen rodun historiasta ja jalostustottumuksista.  MHC-geenien kohdalla on myös muistettava, että ne eivät ole täysin neutraaleja geenialueita vaan niihin saattaa kohdistua eriasteisia valintapaineita luonnossa.   MHC-geenien rooli immuunipuolustuksessa on hyvin keskeinen ja kaikki haplotyyppiyhdistelmät eivät välttämättä ole suosiollisia elämän kannalta.  Tämä saattaa selittää joidenkin yhdistelmien harvinaisuuden tai puuttumisen rodusta.  

Taulukko 4.  Alleelien ja haplotyyppien määrä aiemmin Suomessa tutkituissa roduissa.

DLA-kartoituksen eräs tavoite on selvittää kuinka paljon tutkitun populaation koirista on homotsygootteja jollekin haplotyypille. Tämä tarkoittaa sitä, että koira on perinyt saman haplotyypin molemmilta vanhemmiltaan.   Useimmilla whippeteillä on toisessa kromosomissa eri haplotyyppi kuin toisessa. Tutkimuksessa löytyi 22 homotsygoottista koiraa eli 22% whippeteistä kantaa samaa haplotyyppiä molemmissa kromosomeissaan. Kaikista whippeteistä homotsygootteja whip1:lle on 15%, whip2:lle 6% ja whip3 2%.  Näin homotsygotia jakautuu kolmen yleisimmän haplotyypin ympärille.

Kullakin rodulla on sille ominainen ”DLA-kartta”. Se heijastelee rodun syntyä, kehittymistä ja jalostustottumuksia. Useimmista roduista löytyy 3-5 keskeistä haplotyyppiä ja tässä whippetit noudattelevat samaa mallia. Whippettien haplotyyppien kokonaismäärä on monimuotoinen vaikka samalla kapea moniin muihin rotuihin verrattuna.   Jatkossa olisi kiinnostavaa selvittää rodun haplotyyppikirjoa eri maiden välillä.  

DLA-monimuotoisuuden testaamisesta

Lähes kaikkien koirarotujen yksilömäärät ovat olleet jossain rodun kehitysvaiheessa pieniä. MHC-alueen geenien monimuotoisuuden ja erityisesti heterotsygotian säilyttäminen on tärkeää.  Whippeteille ajettu DLA-profiili antaa nyt mahdollisuuden tämän monimuotoisuuden säilyttämiseen. Kaikkia jalostuslinjoja kannattaa käyttää.  Seuraavassa esimerkki monimuotoisuuden seuraamisesta rodussa DLA-geenitestin avulla:

1. Testataan jalostukseen käytettävän nartun ja 2-3 mahdollisen uroskandidaatin DLA-geenit.
2. Verrataan saatuja haplotyyppejä nartun ja urosten kesken ja valitaan astutukseen uros, joka eroaa eniten nartun haplotyypistä.  
3. Näin varmistetaan uusia erilaisia geeniyhdistelmiä tuleville pennuille.  Jos narttu ja uros ovat molemmat samaa haplotyyppiä, pennut perivät vanhemmiltaan vain samat geenimuodot ja tämä kaventaa linjan ja rodun perimää ja saattaa uhata rodun terveyttä.

DLA-kartoituksen tulokset lähetetään kaikkien tutkimukseen osallistuneiden koirien omistajille ja whippettien jalostustoimikunnalle. 
DLA-geenien testausta voi jatkossa tiedustella Genoscoper Oy:stä.