Afdrukken

 

 

Erfelijkheidsleer.

              auteur G.W. Spruijt (ex webmaster)

 

 

  • Wat mag u (niet) van deze uitleg verwachten?
    In dit overzichtje wordt uitgelegd hoe eigenschappen van een plant of dier door de ouders worden doogegeven aan hun kinderen. Die uitleg is globaal, voldoende voor een algemeen begrip van de gang van zaken. Deze uitleg is dus niet toegespitst op havanezers, honden of zelfs maar dieren. Dat hoeft ook niet, want in principe draagt een havanezer z’n eigenschappen op precies dezelfde wijze over als een boterbloem, een mestkever of een mens.
    Maar als u het onderstaande hebt gelezen, zult u wél begrijpen waardoor een kind met blauwe ogen ouders en zelfs grootouders kan hebben met uitsluitend bruine ogen (daar hoeft geen melkboer aan te pas te komen).
    En ook zult u begrijpen dat er héél veel waarheid schuilt in de uitspraak "fokken = gokken". Een goede teef, gedekt door een goede reu, hoeft geen goed nest op te leveren.

    En tot slot: Dit overzichtje wil u een algemeen inzicht geven in de erfelijkheidsleer; dus als het vermelden van uitzonderingen op regels of het noemen van details niet bijdraagt tot een beter begrip laat ik ze weg. Bovendien zijn de meeste voorbeelden alleen bedoeld als uitleg (vachtkleur-vererving gaat bijvoorbeeld in werkelijkheid véél ingewikkelder dan ik hieronder gebruik in mijn uitleg). En . . . dit overzichtje is láng niet volledig.

    * * *
  • Inleiding
    De erfelijkheidsleer, met een duur woord "genetica", is als wetenschap pas zo’n 100 jaar oud. Rond 1900 werden de Mendelwetten herkend als natuurwetten, d.w.z. regels die algemeen geldig zijn. Ze zijn genoemd naar een monnik, die ze al zo’n 50 jaar eerder had ontdekt, en sinds dat tijdstip kun je van een echte wetenschap spreken.
    Om die wetten te kunnen begrijpen moeten we eerst even kijken hoe die erfelijke eigenschappen "verstopt" zitten in de zaadcellen van een reu en de eicellen van een teef. Zo’n eigenschap heet in vaktaal een gen1 en omdat dat een korter woord is, zal ik dat vanaf nu ook gebruiken. De vraag is dus nu geworden "hoe worden genen doorgegeven aan de kinderen?".

    Hoe wonderlijk het ook klinkt: álle eigenschappen van een levend wezen, dus ook van ons en van onze havanezer, zitten opgeborgen in álle cellen van dat wezen. Sterker nog: ze zitten er allemaal twee keer in! Als ik een gen met bijvoorbeeld de letter "A" aanduid, zit in alle cellen AA. Een andere eigenschap noem ik bijvoorbeeld "B", en dan hebben álle cellen BB. In dit voorbeeld zit er dus AABB in alle cellen.
    Nou is dat niet helemaal waar. De meeste eigenschappen komen namelijk in twee vormen voor, waarbij de ene vorm de baas kan spelen over de andere. De vorm die "de baas" is, heet dominant en die schrijven we met een hoofdletter. De andere vorm heet "recessief" en die schrijven we met een kleine letter en in ons voorbeeld zou er dus in alle cellen ook AaBb kunnen zitten of AABb of AaBB of aabb.
    Stel dat "A" de eigenschap is dat een hond een lange staart heeft en "B" dat-ie waaks is. Dan is de AaBb-hond dus een waakse hond met een lange staart. Net als AABb of AaBB. Maar Aabb heeft wél een lange staart, maar is niet waaks, want er is geen B (waaks) om dominant te zijn over b (niet waaks). Overigens: BB is niet waakser dan Bb!
    Stel: ik heb een AABb teef en een AaBB reu. Krijg ik dan AAAaBbBB puppy’s? Nee, van één gewone cel worden twee geslachtscellen gemaakt en daarbij worden de twee genen van elke eigenschap netjes verdeeld: één naar de ene geslachtscel en één naar de andere. De teef in ons voorbeeld heeft dus twee soorten geslachtscellen: áltijd met A (want a heeft ze niet) en met een B (de ene helft) of een b (de andere helft). Dus: AB en Ab. De reu heeft AB en aB. Dan zijn er al 4 verschillende combinaties mogelijk bij de pups: AABB, AABb, AaBB en AaBb. Maar daar zie je dus niks van: ze zijn allemaal waaks en hebben allemaal een lange staart!
    We moeten meteen ook twee nieuwe termen afspreken: als een eigenschap twee keer dezelfde waarde heeft, heet dat "homozygoot" (dus AA en aa), verschillen ze dan heet dat "heterozygoot" (dus Aa).

    * * *
  • De Mendelwetten

    • 1e wet
      De nakomelingen van homozygote ouders (in de wetenschap de F1 genoemd) zien er allemaal hetzelfde uit. Als je bijvoorbeeld een homozygote bonenplant met grote peulen (GG) en witte bloemen (rr) kruist met een homozygote bonenplant met kleine peulen (gg) en rode bloemen (RR), heeft de F1 uitsluitend grote peulen en rode bloemen (GgRr).
    • 2e wet
      De F1 lijkt (per eigenschap!) op één van de ouders. Zonder erbij te vertellen dat dat de tweede Mendelwet was, zagen we dat al toen we het hier boven over waakse honden met lange staarten hadden en nu bij de bonen zien we het weer: de peulen lijken op de ene ouder, de bloemkleur is dezelfde als van de andere ouder. De eigenschappen die je ziet zijn de dominante (de grote peulen en de rode bloemen) de onzichtbare zijn de recessieve (de kleine peulen en witte bloemen).
    • 3e wet
      Het maakt niets uit of een eigenschap van de vader of van de moeder afkomstig is. Als de eigenschap "waaks" van een teef afkomstig is, is de pup net zo waaks als wanneer de reu die eigenschap had doorgegeven.
    • 4e wet
      Geslachtscellen
      van de F1
      E e
      E EE Ee
      e Ee ee
      Bij de kleinkinderen (de F2) zie je alle eigenschappen weer te voorschijn komen, waarbij de dominante drie keer zo vaak te zien is als de recessieve. Kijk maar naar het plaatje hiernaast.
      We hadden een ouder met EE (om weer eens een andere letter te nemen) en een ouder met ee. De F1 heeft dan Ee. Als je vervolgens de geslachtscellen van de F1 bekijkt (bovenste rij en meest linkse kolom), zijn er even veel met een E als met een e.
      De gevormde combinaties in de F2 zijn dus EE, Ee, Ee en ee. En omdat E dominant is over e, zien EE en Ee er hetzelfde uit. Dus 3:1.
    • 5e wet
      Elke eigenschap erft zelfstandig. Dus stel dat we de volgende ouders hebben: GGPPZZ (bijvoorbeeld zwarte honden met lange poten en dikke staarten) en ggppzz (witte honden met korte poten en dunne staarten). Die zullen dus een F1 hebben van GgPpZz (lijken in alle opzichten op één van de ouders). Die F1-honden hebben 8 verschillende soorten geslachtscellen: GPZ, GPz, GpZ, Gpz, gPZ, gPz, gpZ, en gpz.
      Het schema dat je dan kunt maken, staat hier onder. U ziet (even tellen!) dat van elke afzonderlijke eigenschap er steeds drie keer zoveel dominante vormen te zien zijn als recessieve (de 4e wet), maar dat de combinaties volstrekt willekeurig zijn: het ene gen trekt zich niets aan van het andere (de 5e wet).
      Geslachtscellen
      van de F1
      GPZ GPz GpZ Gpz gPZ gPz gpZ gpz
      GPZ GGPPZZ GGPPZz GGPpZZ GGPpZz GgPPZZ GgPPZz GgPpZZ GgPpZz
      GPz GGPPZz GGPPzz GGPpZz GGPpzz GgPPZz GgPPzz GgPpZz GgPpzz
      GpZ GGPpZZ GGPpZz GGppZZ GGppZz GgPpZZ GgPpZz GgppZZ GgppZz
      Gpz GGPpZz GGPpzz GGppZz GGppzz GgPpZz GgPpzz GgppZz Ggppzz
      gPZ GgPPZZ GgPPZz GgPpZZ GgPpZz ggPPZZ ggPPZz ggPpZZ ggPpZz
      gPz GgPPZz GgPPzz GgPpZz GgPpzz ggPPZz ggPPzz ggPpZz ggPpzz
      gpZ GgPpZZ GgPpZz GgppZZ GgppZz ggPpZZ ggPpZz ggppZZ ggppZz
      gpz GgPpZz GgPpzz GgppZz Ggppzz ggPpZz ggPpzz ggppZz ggppzz





    * * *
  • Was het maar zo simpel!
    Helaas: hoewel deze 5 wetten helemaal waar zijn en in alle onderzoeken keihard overeind blijven (ook in de moderne moleculaire genetica), is de dagelijkse praktijk veel ingewikkelder. Nog afgezien van het feit dat je bij het fokken met véél meer eigenschappen van doen hebt, dan je keurig in een tabelletje kunt zetten!
    Hieronder zal ik een paar trouble makers beschrijven. (Er zijn er echter véél meer dan de hier genoemde en ze komen ook nog in allerlei combinaties voor die we hier allemaal niet aanroeren.)

    • Vincent van Gogh schilderde geen veld met havanezers!
      Als we nog even naar de 5e Mendelwet kijken, zien we dat er bij 3 verschillende eigenschappen in een heterozygote F1 precies 8 (23) verschillende geslachtscellen mogelijk zijn, oftewel 64 (8 × 8) combinaties. Als ik een heleboel exemplaren heb van die F1 (bijvoorbeeld een veldje met zonnebloemen) zullen de nakomelingen (een nog véél groter veld met zonnebloemen) keurig netjes de verhoudingen laten zien uit bovenstaand schema.
      Maar een havanezernestje heeft maar 2 ouders. Vervolgens leveren die twee ouders geen nestje van 64 pups, dus maar een paar voorbeelden van die 64 mogelijke combinaties aanschouwen het levenslicht. Kortom: de fokker moet maar afwachten hoe een dekking uitpakt.
    • Fokken = gokken
      Geslachtscellen
      van de F1
      E e
      E EE Ee
      e Ee ee
      Zelfs als je naar maar één eigenschap kijkt, lijken de Mendelwetten soms niet te kloppen. Er staat "lijken niet te kloppen" want ze kloppen wél, maar we waren even vergeten dat het om een kansberekening gaat. Als u hiernaast nog even naar het tabelletje bij de 4e Mendelwet kijkt, ziet u dat de kans op de combinatie ee in de F2 maar 1 op 4 is. Stel dat dat bijvoorbeeld een ongewenste eigen- schap is.
      Een fokker zou dan kunnen besluiten tóch een nestje te nemen met die F1 als ouders, want die 1 of 2 "verkeerde" pups in de F2 die je mag verwachten houdt hij zelf of hij verkoopt ze als huishondje, dus niet voor de fok.
      Die fokker kan geweldige pech hebben: stel dat hij een nestje krijgt van 5 pups; in werkelijkheid zouden best bijvoorbeeld 4 van die 5 pups die verkeerde eigenschap kunnen hebben. Die kans is klein, maar het kán best. Net als 0 "verkeerde" in een nestje van 9 pups!
    • Onvolledige dominantie
      Ik heb een zwarte teef en ik weet zeker dat ze homozygoot is (meestal kan ik dat alleen maar vermoeden, maar voor deze uitleg doen we even net alsof ik het zeker weet). Hetzelfde geldt voor een witte reu. Ik laat mijn teef dekken door die reu en verwacht dus in de F1 uitsluitend één kleur (waarschijnlijk zwart) te zien (1e en 2e wet).
      Tot mijn verbazing zijn alle pups grijs! Wat blijkt: de eigenschap voor de vachtkleur (ik noem die even K) vertoont onvolledige dominantie en dus ziet KK er anders uit dan Kk
    • Cryptomerie en epistasie
      Een mooi voorbeeld van cryptomerie is te vinden bij een kruising van de Ierse setter en de Ierse waterspaniel. Ierse setters hebben ZZee en zijn "rood"; de waterspaniel heeft zzEE en is leverkleurig. Nu gaan we ze kruisen. De kindertjes (de F1) zijn plotseling zwart!
      Wat is het geval: Z heeft de kleur "zwart" tot gevolg (met leverkleur in de recessieve vorm), maar doet dat alleen in combinatie met een gen E. En omdat de setter voor die eigenschap E homozygoot recessief is (daarom wordt de E als e geschreven), wordt zwart niet tot uitdrukking gebracht en is hij rood. De spaniel kan z'n leverkleur wél tot uitdrukking brengen, want heeft zzEE.
      Vandaar dat de F1 zwart is, want die heeft ZzEe.

      De F1 heeft dus als geslachtscellen ZE, Ze, zE, ze. wat het volgende tabelletje oplevert:

      Geslachtscellen
      van de F1
      ZE Ze zE ze
      ZE ZZEE ZZEe ZzEE ZzEe
      Ze ZZEe ZZee ZzEe Zzee
      ZE ZzEE ZzEe zzEE zzEe
      Ze ZzEe Zzee zzEe zzee
      Alle combinaties met minstens één Z en minstens één E zijn zwart (telt u ze even? 9 stuks), alle combinaties met ee zijn rood (4 stuks) en de combinatie met zz en minstens één E zijn leverkleurig (dat zijn er 3).

      Er zijn ook combinaties met meer dan één cryptomere factor mogelijk, te ingewikkeld om hier te bespreken.

      Ook het omgekeerde komt voor: een gen dat er juist voor zorgt dat een ander gen niet tot uitdrukking wordt gebracht. Dat noemen we epistasie en ook dat kan weer optreden met meerdere genen tegelijk.
    • Multipele allelie
      Eigenlijk hoort deze eigenschap al niet meer thuis in het rijtje min of meer makkelijk uit te leggen complicaties, maar uitgerekend déze eigenschap speelt een rol in de vachtkleur van onze havanezers, zodat we hem hier (vereenvoudigd!) toch bespreken.
      Het gegeven voorbeeld komt in het echt voor, bij muizen. Gaat u er maar eens goed voor zitten, want dit wordt ingewikkeld.
      - om te beginnen: er zijn 2 genen, C en A
      - C zorgt voor kleur en A verandert die kleur (dus A is cryptomeer, t.o.v. C)
      - zowel C als A komen niet in twee vormen voor (dominant of recessief) maar in een reeks vormen, die van boven naar beneden (in de rijtjes hieronder) steeds recessiever worden. Dus bijvoorbeeld cd is dominant over cp, maar recessief t.o.v. C.

      C effen en donker van kleur
      cd effen en licht van kleur
      cp gevlekt
      c albino (wit)

      Van A is bekend:
      - Ay geel (maar helaas voor de muis: AyAy is dodelijk)
      - A+ grijs (de normale kleur)
      - a zwart

      Dit wordt al zo ingewikkeld, dat ik dat hier niet ga uitwerken. Maar als troost een veel simpeler voorbeeld: onze eigen bloedgroepen.

      Er zijn 3 allelen: LA, LB en l
      Iemand met bloedgroep A heeft LALA of LAl
      Idem B: LBLB of LBl
      Idem: AB: LALB
      Idem: 0: ll
      (Die 0 spreek je uit als "nul", niet als de "o" van opa.)

      En (voor een geneticus van geen belang, maar wel voor de bloedtransfusiedienst):
      A heeft antistoffen in zijn bloed tegen B, dus krijgt hij B-bloed of AB-bloed dan legt hij het loodje,
      B idem antistoffen tegen A,
      0 idem antistoffen tegen zowel A als B
      AB heeft geen antistoffen en kan dus van iedereen bloed ontvangen; 0 daarentegen kan aan iedereen bloed geven.

      Maar om meteen weer even te illustreren hoe ingewikkeld het in werkelijkheid allemaal is: als 0 toevallig Rhpos is (de Rhesusfactor) kan hij geen bloed geven aan iemand die Rhneg is en door een eerdere bloedtransfusie met Rhpos-bloed (of bij vrouwen: door zwangerschap van Rhpos-baby's) antistoffen heeft gevormd!



      Voetnoot:

      1) Strikt genomen is een gen niet de eigenschap, maar de informatie die zo'n eigenschap tot uitdrukking brengt. De plek op het chromosoom waar dat gen gesitueerd is heet een locus (mv: loci)

 

 

 

 

 

 

Hits: 9966