Před více než sedmi roky byl ve výzkumném ústavu Univerzity v Gottingenu vyvinut tzv. test na Red faktor. Díky tomu je možné u skotu zjistit, zda černostrakatě zbarvení rodiče mohou mít červenostrakatého potomka.

Nový test tak umožňuje dokonalé poznání a kontrolu chovu červené varianty plemene holštýn. I přes několikaleté používání této metody se stále ještě setkáváme s určitým stupněm „nejistoty“ ve vztahu ke specifičnosti testu a jeho validity.

 Za všechno může E-lokus
Jestli bude jedinec holštýnského skotu zbarven černě nebo červeně, nebo jestli u něho snad dokonce v průběhu života dojde ke změně barvy z červené na černou, je určováno lokusem, označovaným jako „Extension“ (E). Dřív než začala být využívána metoda gentestu, vycházelo se z toho, že existují tři alely tohoto genu. Černé zbarvení tak bylo způsobováno alelou „E^D“, „přebarvovací“ alela byla označována jako „E^+“, a u červených jedinců se předpokládal výskyt alely „e“. Z chovatelských zkušeností i pokusů se zpětným křížením bylo již dřív jasné, že gen je děděn mendelistickým způsobem a pro dominanci existuje pevné pořadí: E^D > E⁺ > e. Se zvířaty u kterých v průběhu života dojde ke změně barvy není v holštýnské populaci mnoho a proto byla dlouhou dobu tato záležitost skutečným rébusem.

 

Jak funguje test na Red faktor?
 Molekulárně genetické studie ukázaly, že E-lokus je spojen s lokusem Melanocortin1-receptoru (MC1-R), který je na úrovni membrán pigmentových buněk zodpovědný za regulaci syntézy černého nebo červeného barviva. Pokud se hormon stimulující melanocyty (MSH) „připojí“ k receptoru pigmentových buněk, je aktivována tvorba černého pigmentu. Do té doby, než dojde k aktivaci receptorů, v období tzv. „chodu na prázdno“ je buňkou produkováno červené barvivo. U divoce žijících zvířat se můžeme často setkat s juvenilním osrstěním, zpravidla červeným, které je teprve v pozdějším věku nahrazeno černým. U holštýnského plemene se ve vzácných případech můžeme s tímto jevem také setkat. Zvíře se rodí zbarvené červeně a teprve v průběhu první roku života dojde ke zvýšení koncentrace MSH hormonu a tím také ke změně barvy na černou. To nám potvrzuje, že pouze zvířata, která mají tento receptor, odpovídají původnímu „divokému typu“. U černého i červeného holštýna dochází k expresi barvy bez závislosti na úrovni MSH hormonu.

Genetické analýzy potvrdily, že alela „E^D“ obsahuje mutaci, která umožní trvalé „předstírání“ aktivace receptoru buňky a tím  vyvolá tvorbu černého pigmentu. V případě červeného holštýna (alela „e“) se předpokládá, že receptor pigmentových buněk není schopen plnit svoji funkci a buňka proto trvale produkuje červené barvivo. Předpokládá se proto, že alela „E^D“ a její exprese je výsledkem specifické mutace.

Genetický test navržený ústavem v Gottingenu byl původně založen pouze na detekci alely „E^D“. V průběhu velmi krátké doby však bylo zřejmé, že je třeba rozlišovat i „přebarvovací“ alelu „E⁺“, Při celé řadě dalších testů se potvrdila i další domněnka, že v případě červeného zbarvení je možné rozlišovat mezi alelou „e¹“ a „e²“. Obě dvě alely jsou detekovatelné na molekulárně genetické úrovni. Díky rozsáhlému sekvenování všech MC1-R variant u dojeného a z části i u masného skotu bylo možné sestavit testační schéma, které umožní rozlišní několika různých variant. V tabulce 1 je přehled dosud detekovaných alel. Z tabulky je patrné, že existují rozdíly mezi německým holštýnem černé, resp. červené barvy a zvířaty, která pocházejí z Ameriky.  Je zřejmé, že v holštýnské populaci existují 4 varianty sledovaného genu:  vedle černé „E^D“ a přebarvující „E⁺“ existují i již zmíněné alely „e¹“ a „e²“. Z přehledu je patrné, že může existovat až deset různých genotypů a 4 různé fenotypy při vyjádření zbarvení holštýnského skotu.

Výjimka potvrzuje pravidlo…
V průběhu posledních pěti letech nebyla u holštýna objevena žádná další varianta MC1-R alely. Pokud má být celý postup detekce i nadále aktualizován a upřesňován, je nezbytné průběžně testovat co největší množství jedinců, kteří „vypadávají“ z běžného schematu dědičnosti red faktoru. U takových zvířat je detailně sekvenován kompletní gen s cílem podchytit případné další alely. V současné době jsou například společností RUW testováni dva býci, pocházející z jedné rodiny zvířat ve Westfálsku, kteří jsou červeně zbarveni i když u nich byl stanoven genotyp  E⁺/e, který je charakteristický pouze pro zvířata „přebarvující“. Ze schématu dědivosti red faktoru je zřejmé, že se musí jednat o jedince, u kterých je sledovaným genem podmíněna nadprodukce látky, která na receptorech pigmentových buněk konkuruje MSH. Tato mutace však není detekovatelná Red-faktorovým testem, což potvrzuje domněnku, že za sekreci je zodpovědný jiný gen. Pokud je takovýto býk použit na červeně zbarvené holštýnské dojnice, vyštěpí se nám 25 % potomstva v podobě tzv. „přebarvovačů“. Stejnou mutaci je možné opakovaně potvrdit u potomstva  např. u býků Inspiration, Astro Jet, Lasso a Basar. Díky jejich výjimečnému původu se stále některé stanice snaží o jejich využití při cíleném připařování. Protože se z pohledu zbarvení jedná o heterozygoty, vyštěpí se vždy určitá část potomstva v podobě zvířat, u kterých dochází v průběhu života ke změně barvy.  O tom, zda nadprodukce antagonistických proteinů může ovlivňovat mimo zbarvení srsti i další fyziologické funkce, není dosud nic známo, ale jednoznačně to nelze ani vyloučit.

Kde se vlastně ten Red-faktor bere?
Patrně všechny alely MC1-receptoru byly na světě dříve než došlo k „cílenému připařování“ a  definici plemenných znaků, ke kterým patří zpravidla i barva. Jak je patrné z tab. 1. je u některých plemen barva používána jako jedno ze selekčních kriterií. Do určité míry je dokonce možné na základě četnosti výskytu alel možno usuzovat na vývoj jednotlivých plemen. S objevením alel MC1-R  jsou zvláště zajímavé genotypy jedinců, u kterých v průběhu života dojde ke změně barvy. Z posledních analýz vyplývá, že všechna zvířata, která mají alelu pro přebarvování, mají ve svém rodokmenu kanadského býka Roybrok Telstara. Část vědců se proto domnívá, že tato alela vznikla na základě mutace právě u tohoto jediného zvířete. Tuto teorii ovšem popírá výskyt přebarvování u divoce žijících zvířat a tedy nutně existence této alely v přirozené, nemutované formě. Navíc je třeba mít na paměti, že náhodné mutace se objevují v určité frekvenci a pravděpodobnost, že by defektní mutace byla zpětně mutována do formy funkčního genu je téměř vyloučena…

Závěr
Detekce Red faktoru představuje model jednoduchého genetického testu. Jedná se pouze o jeden gen a všechny výsledné fenotypy jsou známy. Vývoj samotného testu však nebyl triviální záležitostí. U člověka se například setkáváme s více než 30 alelami MC1-R. V důsledku velkého množství kombinací tak dosud v lidské populaci není možné spolehlivě určit dědivost světlých či tmavých vlasů. Na úrovni skotu to však již dnes možné je.

 

 

Žádný příspěvek nebyl zadán