0:00:00.000,0:00:10.465
V návaznosti na teoretickou přednášku věnovanou zbarvení zvířat a jeho genetické determinaci si nyní ukážeme několik příkladů.

0:00:10.465,0:00:16.131
Vytvoření této prezentace bylo podpořeno grantem ERASMUS + KA2

0:00:16.131,0:00:18.131
Inovace struktury a obsahu studijních programů v oblasti managementu živočišných genetických

0:00:18.131,0:00:25.962
a potravinových zdrojů s využitím digitalizace.

0:00:27.828,0:00:30.494
Jako modelový druh savce jsem zvolila koně.

0:00:30.494,0:00:37.160
U koní je základní zbarvení srsti determinováno genotypem na dvou zde uvedených lokusech.

0:00:37.160,0:00:46.791
Jedná se o lokus EXTENSION, kde se nachází gen pro melanocortinový receptor, označovaný ve zkratce MC1R

0:00:46.791,0:00:55.356
a lokus AGOUTI, kde se nachází gen pro agouti signalling protein, ve zkratce označovaný ASIP.

0:00:55.356,0:01:00.022
Výsledné zbarvení je pak dáno interakcí mezi těmito lokusy.

0:01:01.022,0:01:06.821
Platí zde vztah recesivní epistáze lokusu EXTENSION vůči lokusu AGOUTI.

0:01:06.821,0:01:11.820
To znamená, že v případě recesivně homozygotní sestavy EXTENSION lokusu,

0:01:11.820,0:01:18.818
se ve fenotypu nebudou alely hypostatického AGOUTI lokusu nijak projevovat,

0:01:18.818,0:01:24.217
jinými slovy „je úplně jedno“, jaký genotyp jedinec na AGOUTI lokusu má.

0:01:24.217,0:01:32.216
U jedince s recesivním genotypem na EXTENSION lokusu se vytváří pouze pigment označovaný jako feomelanin

0:01:32.216,0:01:35.882
a výsledné zbarvení je v tomto případě ryzák,

0:01:35.882,0:01:40.014
který může mít srst na těle v různých odstínech červené barvy

0:01:40.014,0:01:47.479
a hřívu a ohon ve stejné barvě, případně i světlejší nebo tmavší, nikdy však ne černou.

0:01:47.479,0:01:53.678
V případě přítomnosti alespoň jedné úplně dominantní alely na lokusu EXTENSION

0:01:53.678,0:01:58.444
o výsledném zbarvení rozhoduje genotyp na lokusu AGOUTI.

0:01:58.444,0:02:07.342
Úplně dominantní alela tohoto lokusu omezuje distribuci černého pigmentu eumelaninu pouze na distální části končetin,

0:02:07.342,0:02:11.341
hřívu a ohon a výsledným zbarvením je hnědák.

0:02:11.341,0:02:21.572
V případě recesivního genotypu na AGOUTI lokusu je eumelanin uložen rozvoměrně po celém těla a vzniká vrané zbarvení.

0:02:21.572,0:02:27.771
Možné genotypy a jimi determinovaná zbarvení vidíte v této tabulce,

0:02:27.771,0:02:34.170
pokud je v zápisu použita tečka, znamená to, že na této pozici může být jakákoli alela.

0:02:34.170,0:02:45.501
V posledním sloupečku jsou pak základní zbarvení seřazena od nejrecesivnějšího ryzáka k dominantnímu hnědákovi.

0:02:47.501,0:02:52.100
Nyní bude následovat praktický příklad s ukázkou možného postupu řešení.

0:02:53.100,0:03:01.098
Nakreslete úplné schéma páření dvou hnědáků heterozygotních na lokusech AGOUTI a EXTENSION.

0:03:01.098,0:03:05.597
Určete štěpný poměr v jejich potomstvu.

0:03:07.597,0:03:11.729
Nejprve si zapíšeme genotypy obou rodičů – hnědáků.

0:03:11.729,0:03:20.494
Z předchozího slidu již víme, že hnědák musí mít v genotypu alespoň jednu dominantní alelu z každého lokusu.

0:03:20.494,0:03:29.259
V zadání je uvedeno, že se má jednat o heterozygotní jedince, genotyp tedy zapíšeme takto.

0:03:30.259,0:03:39.257
Pro určení možného potomstva je nejprve nutné odvodit, jaké všechny možné gametické kombinace budou rodiče tvořit.

0:03:39.257,0:03:50.055
Jelikož se jedná o heterozygoty na dvou uvažovaných lokusech, bude tento počet 2 na 2, tedy 4 různé typy gamet.

0:03:50.055,0:03:58.320
Jelikož jsou lokusy EXTENSION a AGOUTI umístěny na různých chromozomech, platí mezi nimi volná kombinovatelnost

0:03:58.320,0:04:03.786
a všechny uvedené kombinace budou vznikat se stejnou pravděpodobností.

0:04:03.786,0:04:10.451
Nyní zapíšeme gamety obou rodičů do kombinačního čtverce a podle genotypu,

0:04:10.451,0:04:15.450
který vznikne jejich splynutím odvodíme odpovídající fenotypy.

0:04:15.450,0:04:22.915
Pro zjednodušení práce je vhodné zapisovat gamety obou rodičů ve stejném pořadí

0:04:22.915,0:04:25.914
– tedy v prvním řádku a v prvním sloupci tabulky.

0:04:27.914,0:04:37.246
Z doplněného čtverce spočítáme kolikrát se zde vyskytují jednotlivé fenotypy a zapíšeme je do štěpného poměru.

0:04:37.246,0:04:50.910
Vidíme zde 9 hnědáků, 3 vraníky a 4 ryzáky, štěpný poměr je tedy 9 : 3  : 4,

0:04:50.910,0:04:57.675
což je štěpný poměr odpovídající recesivní epistázi mezi dvěma lokusy,

0:04:57.675,0:05:04.340
pokud v každém z nich platí mezi alelami vztah úplné dominance, což je přesně tento případ.

0:05:05.340,0:05:13.338
Pokud vám přijde tento postup zbytečně zdlouhavý, je možné vyřešit případ i trochu jinak,

0:05:13.338,0:05:18.671
což by bylo výhodné zejména v případě, že nás nezajímá vyloženě štěpný poměr,

0:05:18.671,0:05:25.336
ale např. pouze to, jaká je pravděpodobnost vyštěpení nějakého konkrétního zbarvení.

0:05:25.336,0:05:32.001
Pokud by nás například zajímalo, jaká je pravděpodobnost, že se těmto dvěma rodičům narodí ryzé hříbě?

0:05:32.001,0:05:46.365
Odpověď najdeme buď v tomto čtverci, kdy vidíme, že to budou 4 případy z 16 možných, tedy 4/16, což je ¼ tedy 25 %.

0:05:46.365,0:05:52.364
Ke stejnému výsledku ale můžeme dojít i bez nutnosti vyplňovat takto celý čtverec.

0:05:52.364,0:05:58.063
Stačí si zapsat, co musí být z hlediska genotypu splněno, aby měl kůň ryzou barvu,

0:05:58.063,0:06:03.062
to je v tomto případě recesivní genotyp na EXTENSION lokusu

0:06:03.062,0:06:09.894
a vzhledem k tomu, že víme, že je tato sestava epistatická nad alelami AGOUTI lokusu,

0:06:09.894,0:06:13.560
stačí nám vyřešit výsledek monohybridního křížení,

0:06:13.560,0:06:20.558
ze kterého vznikne recesivní kombinace s 25% pravděpodobností.

0:06:20.558,0:06:25.757
Podobným způsobem bychom vyřešili i ostatní dvě zbarvení,

0:06:25.757,0:06:30.690
tady už bychom ovšem museli uvažovat genotypy na obou lokusech.

0:06:30.690,0:06:39.688
Pokud by nás zajímala pravděpodobnost vyštěpení vraného hříběte, zapíšeme si jeho obecný genotypový zápis,

0:06:39.688,0:06:45.387
vyřešíme pravděpodobnost vzniku požadovaného genotypu pro každý lokus zvlášť

0:06:45.387,0:06:48.386
a pak obě pravděpodobnosti vynásobíme,

0:06:48.386,0:06:52.819
protože potřebujeme, aby nastaly oba tyto jevy současně.

0:06:52.819,0:07:01.817
Bude to tedy ¾ pro lokus E krát ¼ pro lokus AGOUTI,

0:07:01.817,0:07:08.016
pravděpodobnost narození hříběte vrané barvy běte je tedy 18,75 %.

0:07:08.016,0:07:15.348
No a posledním případem je hnědák, jehož obecný genotypový zápis je zde uveden

0:07:15.348,0:07:25.479
a pravděpodobnost jeho vyštěpení tedy bude ¾ krát ¾, dohromady tedy 56,25 %.

0:07:25.479,0:07:39.243
Pro kontrolu můžeme všechny tři hodnoty sečíst 25 % + 18,75 % + 56,25 % = 100 %

0:07:39.243,0:07:41.909
a máme tedy jistotu, že jsme počítali správně

0:07:41.909,0:07:49.108
a zároveň, že máme vyčerpány všechny možné fenotypy, které se mohou u hříbat objevit.

0:07:50.107,0:07:55.106
Dalším poměrně častým zbarvením u koní je bělouš.

0:07:55.106,0:07:59.106
Toto zbarvení se vyskytuje u řady plemen, u některých,

0:07:59.106,0:08:07.104
jako například u starokladrubského bělouše nebo u lipicána je považováno za plemenný znak.

0:08:08.104,0:08:14.736
Pro vybělující bělouše je typické, že hříbata se rodí „tmavá“ (v základní barvě)

0:08:14.736,0:08:21.968
a výsledné zbarvení získají až v průběhu života procesem, který se označuje jako vybělování.

0:08:21.968,0:08:29.333
Na obrázcích vidíte starokladrubské klisny s hříbaty a dole hříbě, které začíná vybělovat.

0:08:29.333,0:08:34.765
Vybělování zpravidla postupuje od hlavy směrem k ostatním částem těla.

0:08:35.765,0:08:47.129
Rychlost a úroveň vybělení se může lišit, jsou jedinci, kteří ani v dospělosti nevybělí úplně, jak je vidět na těchto obrázcích.

0:08:48.129,0:08:54.761
Na molekulární úrovni byl gen pro vybělování popsán, ve srovnání s ostatními geny pro zbarvení,

0:08:54.761,0:09:04.759
poměrně pozdě (až v roce 2008). Jedná se o gen syntaxin 17 ve zkratce STX17.

0:09:04.759,0:09:10.958
V rámci zmíněného lokusu platí úplná dominance alely pro vybělování,

0:09:10.958,0:09:19.556
tzn. ke spuštění procesu vybělování stačí přítomnost jedné této alely ALE bylo prokázáno,

0:09:19.556,0:09:24.889
že heterozygotní jedinci v průměru hůře a pomaleji vybělují.

0:09:24.889,0:09:35.053
Vůči ostatním genům pro zbarvení působí alela pro vybělování epistaticky, tzn., že postupně překrývá jejich projev.

0:09:35.053,0:09:40.885
Nositel této alely tedy bude vybělovat bez ohledu na základní barvu.

0:09:40.885,0:09:50.550
Jinými slovy můžeme říct, že lokus G je v dominatní epistázi vůči ostatním lokusům pro zbarvení.

0:09:51.550,0:10:02.115
Na tomto slidu je zobrazen možný výsledek (fenotypový štěpný poměr) páření dvou běloušů heterozygotních na lokusu G

0:10:02.115,0:10:06.114
a zároveň heterozygotních na lokusech AGOUTI a EXTENSION.

0:10:06.114,0:10:17.612
Vzhledem k tomu, že z genetického hlediska se jedná o tzv. trihybridy, bude každý z rodičů vytvářet 8 odlišných typů gamet.

0:10:17.612,0:10:22.710
Vzhledem k tomu, že každý z uvažovaných lokusů je umístěn na jiném chromozómu,

0:10:22.710,0:10:28.476
budou všechny uvedené kombinace vznikat se stejnou pravděpodobností.

0:10:28.476,0:10:37.608
Vidíte, že v tomto případě už je kombinační čtverec poměrně rozsáhlý a je časově náročné ho celý doplňovat.

0:10:37.608,0:10:46.772
Nicméně názorně z něj vidíme, že s největší pravděpodobností (75 %) se narodí bělouš,

0:10:46.772,0:10:53.271
ale s 25% pravděpodobností se narodí hříbě, které vybělovat nebude.

0:10:53.271,0:11:02.269
No a vzhledem k heterozygotnosti rodičů, může mít toto hříbě teoreticky jakoukoli ze základních barev.

0:11:02.269,0:11:09.268
Nicméně, pokud bychom chtěli zjistit s jakou pravděpodobností se narodí hříbě,

0:11:09.268,0:11:15.767
které bude vybělovat bez nutnosti doplňovat celý rozsáhlý čtverec,

0:11:15.767,0:11:19.266
stačí v tomto případě uvažovat lokus G.

0:11:19.266,0:11:28.797
Jelikož jsou oba rodiče na tomto lokusu heterozygoti, genotypový štěpný poměr v potomstvu bude 1: 2 : 1,

0:11:28.797,0:11:35.796
fenotypový štěpný poměr vzhledem k úplné dominanci v rámci lokusu pak 3 : 1.

0:11:35.796,0:11:44.028
Vzhledem k tomu, že klisna je uniparní, je asi vhodnější vyjádřit možný výsledek jako pravděpodobnost,

0:11:44.028,0:11:50.960
tedy že máme 75% pravděpodobnost, že se nám narodí vybělující hříbě

0:11:50.960,0:11:57.958
a 25% pravděpodobnost, že se narodí hříbě, které vybělovat nebude.

0:11:57.958,0:12:10.289
Příklad 3 Jaký genotyp na lokusu G musí mít hřebec, abychom po jeho připuštění na starokladrubské vrané klisny

0:12:10.289,0:12:17.288
získali co nejvíce běloušů opět vyřešíme velmi jednoduše na základě prosté úvahy.

0:12:17.288,0:12:26.953
Vzhledem k dominantnímu charakteru bílého zbarvení platí, že každý bělouš musí mít alespoň jednoho bílého rodiče.

0:12:26.953,0:12:34.184
Tzn. recesivně homozygotního hřebce na G lokusu můžeme vyloučit.

0:12:34.184,0:12:40.750
V případě použití heterozygota, bude vybělovat pouze 50 % hříbat.

0:12:40.750,0:12:48.548
Pokud bude hřebec na lokusu dominantní homozygot, předá alelu pro vybělování všem svým potomkům

0:12:48.548,0:12:54.214
a všechna hříbata po něm budou bělouši bez ohledu na zbarvení klisen.

0:12:54.214,0:12:58.446
Třetí možnost je tedy pro náš záměr nejlepší.

0:13:00.446,0:13:07.445
Já vám děkuji za pozornost a pokud máte k tématu nějaké otázky, neváhejte využít zde uvedený e-mail.