Om hästen
Genetiken bakom: Islandshästar med pass
Genetiken bakom: Islandshästar med pass
För islandshästen är gångarten pass en viktig egenskap, men det är inte alla islandshästar som har den femte gångarten. Nu har forskare vid SLU och Uppsala universitet upptäckt varför vissa hästar klarar detta bättre än andra.
Det är en specifik gen, DMRT3, som ger vissa hästar speciella egenskaper när det gäller rörelsemekanik. Genen har en avgörande betydelse för om en häst kan gå i passgång eller om den kan trava i hög hastighet utan att börja galoppera.
Genom forskningen vid SLU och Uppsala universitet finns nu möjligheten att testa om en till exempel en islandshäst har den genetiska förutsättningar för att bli en fyr- eller femgångare.
Forskarna har identifierat den specifika genvariant som gör att islandshästar kan gå i pass. Denna gen kallas DMRT3 och kodar för ett protein som har en central roll för ryggmärgens koordination av benens rörelsemönster.
I en viss position i denna gen är C den variant som de flesta hästraser har. Denna variant har dock muterat till ett A vilket resulterar i ett förkortat protein. Proteinet finns i specifika celler i ryggmärgen, så kallade neuroner, och just dessa korsar ryggradens mitt.
Forskarnas hypotes är att neuronernas kapacitet ändras på grund av mutationen vilket tar bort den strikta regleringen i ryggmärgen. Hästarna kan då röra de laterala benparen samtidigt – något som normalt förhindras. Detta har sedan selekterats för i flera hästraser som till exempel islandshästen.
Forskning på hästens gångarter
Det har bedrivits molekylärgenetisk forskning på hästar under flera år, bland annat på olika färger, ögonsjukdomen MCOA-syndrom och sommareksem. I en utökad forskningsstudie började forskarna även intressera sig för islandshästens unika gångarter.
Med målet inställt på att försöka hitta en gen med effekt på flygande pass läste de av stora delar av arvsmassan på 70 hästar, varav 40 klassificerade som femgångare och 30 som fyrgångare.
De hittade då en enda kromosomregion som nästan perfekt urskilde fyrgångarna och femgångarna.
Enkel nedärvning
Forskarna hade trott att pass var en mycket komplex egenskap (t.ex. som längd och vikt) där både miljö och många gener i samspel avgör hästens rörelsemönster. Nu insåg de att om man istället för att se till passens kvalitet endast fokuserade på dess förekomst – så hittade de ett väldigt enkelt nedärvningsmönster, ungefär som många av hästens färger.
Det muterade anlaget A ger pass och detta är recessivt, det betyder att hästen måste ha anlaget i dubbel uppsättning (AA) för att kunna gå i pass. Om istället en häst har minst ett icke-muterat anlag (CA eller CC) kan den inte gå i flygande pass utan blir en fyrgångare.
Forskarna bekräftade upptäckten genom att testa ytterligare hästar. Till detta använde de i stället avelsbedömda hästar och den passpoäng som finns registrerad i Worldfengur (stambok för islandshäst).
Tabell 1 visar fördelningen av genotyper för avelsbedömda fyrgångare respektive femgångare. Flera förhållanden är värt att notera. Av 65 testade femgångshästar var bara 1 CA. Denna är med största sannolikhet felaktigt klassificerade. Hästen har en ganska låg poäng för pass och att döma utifrån dess fortsatta tävlingskarriär är den troligen en fyrgångare. Vidare var även hans mor bedömd som fyrgångare och exakt 50 procent av hans bedömda avkommor som han fått tillsammans med avelsbedömda femgångsston, är visade som fyrgångare. Detta stämmer perfekt med en recessiv arvsgång.
Tabell 1. Fördelningen av genotyper mellan fyrgångare och femgångare
CC | CA | AA | |
---|---|---|---|
Femgångare | 0 | 1 | 64 |
Fyrgångare | 2 | 85 | 41 |
Ett annat förhållande värt att notera är att utav de 128 hästarna som avelbedömts som fyrgångare borde 32 procent kunna gå pass. Här får man dock ha i åtanke att de inte erhållit någon beskrivning av hästens eventuella passförmåga från tränarna. Sannolikt kan många av dessa gå i pass.
Det finns, som alla känner till, många anledningar till att man väljer att visa sin häst som fyrgångare även fast den skulle kunna gå i flygande pass. Exempel på orsaker är att hästen inte känns mogen mentalt eller fysiskt eller på grund av att hästens eller ryttarens utbildningsnivå inte är tillräcklig.
Forskarna kan dock inte utesluta att en eller flera andra genetisk faktorer ”tar bort” förmåga till pass och detta är något som de forskar vidare på. Kort sammanfattat kan man alltså säga att det inte är helt säkert att en AA häst kan lära sig flygande pass – men att det är väldigt osannolikt att en CC eller CA häst kan göra det.
En tredje intressant sak som går att utläsa av tabell 1 är det väldigt låga antalet CC hästar. Forskarna har även genotypat ett större antal slumpmässigt utvalda islandshästar varav bara några få hade en avelsbedömning och även där var andelen CC låg. För att en häst ska kunna bli CC krävs att två fyrgångshästar paras. Man vet att de CC hästar som de har testat kan tölta, någon till och med utmärkt!
Mutationen finns även hos andra raser
Forskarna har även hittat mutationen i hög frekvens hos alla andra så kallade gångartsraser som de har undersökt. Till gångartsraser räknas hästar som kan gå i fler än de tre grundgångarterna skritt, trav och galopp. I Europa är den vanligaste representanten för gångartshästar just islandshästen men i t.ex. Nord- och Sydamerika finns det många fler. Några exempel är American Saddlebreed, Tennessee Walking Horse, Rocky Mountain Horse, Paso Fino, Peruvian Paso och Campolina.
Intressant nog hittades även mutationen i hög frekvens hos varmblodiga travare. Här har de kunnat visa att den påverkar travförmåga positivt. Hästar som är AA kan nämligen hålla trav i en högre hastighet utan att gå över i galopp. Forskningen kan visa att CA hästar har lägre avelsvärden (BLUP), tjänar mindre och kommer mer sällan till start än AA hästar.
Resultaten förvånade kanske inte de som har sett en travare gå i passgång innan start eller något som kan liknas vid tölt under ryttare. Även hos den kallblodiga travaren förekommer mutationen om än i lägre frekvens. Man har ännu inte hittat mutationen hos tyngre hästar framavlade för dragarbete, snabba sprinters som tävlar i galopp eller hos dressyr och hopphästar.
Hur forskningen började
Det började med ett forskningsprojekt på sommareksem. Studierna på denna sjukdom fortgår för övrigt fortfarande. I sommareksemstudien hade forskarna läst av arvsmassan på över femtio tusen punkter på 209 hästar. Det var ett stort projekt, både kostnadsmässigt och tidsmässigt.
Med data i hand bestämde forskarna sig därför för att utnyttja den genetiska informationen maximalt genom att samla in så mycket information som möjligt om de i studien ingående hästarna. Ett frågeformulär om bland annat hästarnas hälsa, temperament och exteriör skickades ut. Formuläret var ganska omfattande och sjuttio hästägare besvarade frågorna.
Efter att ha satt ihop genetiska data med beskrivningen av varje häst fann de den plats i arvsmassan där fyrgångshästarna och femgångshästarna skiljer sig åt.
Nya möjligheter
Det är nu möjligt att testa om en häst har genetiska förutsättningar för att bli en fyr- eller en femgångare. Om hästen går i ren pass är den med största sannolikhet AA. Den som har en häst som man tror är en fyrgångare kan låta testa hästen för att få besked. Det kan också vara intressant att använda testet på föl efter minst en fyrgångsförälder. Det ger information om hästens genetiska förutsättningar för pass redan innan den sätts i träning.
Typning kan ske på husdjursgenetiska laboratoriet vid SLU i Uppsala: http://www.slu.se/sv/fakulteter/vh/institutioner/institutionen-for-husdjursgenetik/om-institutionen/hgenlabtest/. Mer information om forskningsprojektet finns på www.capiletgenetics.com
Källa: Forskarna Lisa Andersson, Gabriella Lindgren och Thorvaldur Arnason, SLU samt Leif Andersson, Uppsala universitet 2014-02-02
Specifik gen gynnar rörelsemönster
Läs mer om forskning inom husdjursgenetik:
- Mutations in DMRT3 affect locomotion in horses and spinal circuit function in mice
vetenskaplig artikel i Nature, publicerad 30 augusti 2012 - Equine Trait Mapping From Disease Loci to the Discovery of a Major Gene Controlling Vertebrate Locomotion Lisa Anderssons avhandling 2012 vid SLU inom husdjursgenetik