Linda Boettger1,2 és Diane P. Genereux2

1. Stanford University School of Medicine; 2. Broad Institute of MIT and Harvard

A fajtatiszta kutyák, sőt esetenként még az első generációs hibridek esetében is, a fajtakövetési szolgáltatások gyakran csak megerősítik azt, amit a kutyatulajdonos már tud. Néha rendelkezésre áll egy törzskönyv, amely több generáción keresztül követi vissza a fajtatiszta ősöket, és lényegében teljes információt nyújt a háziállat felmenőiről. Más esetekben a tulajdonos széleskörű tapasztalata alapján helyes megérzés, hogy a lógó fülek és az éles orr teljes vagy majdnem teljes beagle-ősökre utalnak. Ezzel szemben, amikor egy korcs származásának vizsgálatára alkalmazzák, a DNS-alapú következtetés gyakran meglepő következtetésekhez vezet.

A DNS-alapú származásra való következtetésnek nagy gyakorlati értéke lehet. Használható a szeretett korcs származásával kapcsolatos családi viták eldöntésére, és legalább kilátásba helyezheti a háziállat egészségének védelmét. Ha például kiderül, hogy egy korcs egy olyan fajtától származik, amelyről ismert, hogy magas a rákos megbetegedések kialakulásának kockázata, az a daganatos betegségek gyakoribb szűrését javasolhatja.

Mint minden új módszer, az ősökre való következtetés sem mentes a kihívásoktól és bizonytalanságoktól. Itt háttérinformációkkal szolgálunk, amelyek potenciálisan hasznosak lehetnek azok számára, akik ősökkel kapcsolatos szolgáltatást fontolgatnak, vagy akik a meglepő eredmények értelmezésével küzdenek. Először azokat a biológiai folyamatokat tárgyaljuk, amelyek a mutánsok lenyűgöző, összetett genomját eredményezik, majd áttekintést adunk arról, hogy a meglévő megközelítések hogyan próbálják ezt a genomikai komplexitást szétválasztani, hogy betekintést nyújtsanak a fajták származásába. Végezetül megvitatunk néhány olyan kihívást, amely veszélyeztetheti az ősiségre vonatkozó következtetéseket, és megjegyezzük, hogy milyen információkra lesz szükség e kihívások megoldásához a következő néhány évben.

Mi a fajtatiszta kutya? Mi a korcs?

A korcs pontos meghatározásához hasznos megvizsgálni, hogyan alakultak ki először a kutyák. A rendelkezésre álló adatok arra utalnak, hogy az emberrel való kezdeti véletlenszerű kölcsönhatások magyarázhatják ősi eredetüket (Larson és Fuller, 2014). Tegyük fel egyelőre, hogy egyes ősi farkasok óvakodtak az emberektől, mások pedig viszonylag jól érezték magukat. Ezen értelmezés szerint az emberi táplálékmaradványok növekvő hozzáférhetősége az emberi populációk terjeszkedésével új fő táplálékforrást biztosíthatott a társaságkedvelőbb farkasok számára. Végül ezek az állatok egy különálló populációt alkottak, amely inkább az emberek közelében szeretett élni, és inkább egymás között párosodott, mint vadabb rokonaival.

Ha – ahogyan azt bármely evolúciós forgatókönyv megköveteli – volt genetikai alapja annak a tulajdonságnak, amely megkülönböztette ezt a két kezdődő populációt – itt ez egy sor olyan mutáció lenne, amely módosítja az egyes farkasok emberek közelében való kényelmét -, akkor lehetséges, hogy az emberi populációk közelében elérhető táplálék magyarázza a kutyák származását vad farkas őseikből. Fontos megjegyezni, hogy e forgatókönyv szerint a kutyákat önmagában nem az ember háziasította. Ehelyett az emberek egyszerűen olyan környezetet teremtettek, amely lehetővé tette a farkasok egy olyan részhalmazának öndomesztikációját, amely véletlenül genetikailag hajlamos volt arra, hogy legalább egy kicsit toleráns legyen az emberrel szemben.

1. ábra. A modern fajták eredete. Bár a pontos időzítés továbbra is ellentmondásos, az általános vélekedés szerint a kutyák az ősi farkasoktól elkülönülő populációként 10 000 és 40 000 évvel ezelőtt alakultak ki Eurázsiában (Larson és Fuller, 2014). E forgatókönyv szerint, míg a legtöbb farkas továbbra is óvakodott az embertől és a természetes szelekciónak volt kitéve a vadonban, néhányan képesek voltak elviselni az emberek közelében való életet, és talán ki tudták használni a táplálékpazarlásukat. A farkasoknak ez a részhalmaza végül az emberek közelében élni képes állatok genetikailag elkülönülő populációját hozta létre. A sajátos kutyafajták jóval később alakultak ki, a legtöbb fajta kevesebb mint 150 évvel ezelőtt alakult ki (Larson et al., 2012). E folyamat során a kutyákat különböző vonalakra tenyésztették ki a specifikus tulajdonságok, például a harci, terelési, vadászati vagy egyszerűen csak jó társnak való szelekció révén.

Az általános vélekedés szerint a modern kutyafajták körülbelül 150 évvel ezelőtt, a viktoriánus korszakban alakultak ki – jóval a kutyák farkas őseikből való kialakulása után. Ez a következtetés abból a megfigyelésből származik, hogy az emberek olyan kutyapárokat hoztak létre, amelyek közös, bizonyos feladatokhoz hasznosnak tartott tulajdonságokkal rendelkeztek, és így olyan kutyák különálló csoportjai jöttek létre, amelyek egyre inkább gazdagodtak a különleges tulajdonságokat kódoló genetikai mutációkban (Larson és mtsai., 2012). Mint minden evolúciós folyamatban, a releváns mutációk kezdetben véletlenszerűen keletkeztek, majd később a szelektív tenyésztés előnyben részesítette őket. Különböző csoportok, köztük az Amerikai Kennel Klub és az Indiai Kennel Klub, végül külön fajtákat határoztak meg, ami végül a fajtatiszta kutya definíciójához vezetett, amely szerint a fajtatiszta kutya olyan kutya, amelynek teljes felmenőit a törzskönyvben szereplő egyedek képviselik (“Inherited Defects in Pedigree Dogs. Part 2: Disorders That Are Not Related to Breed Standards”, 2010). A szelektív tenyésztési folyamatokkal összefüggésben, amelyek először hozták létre és ma is fenntartják a különböző fajtákat, a korcs olyan kutyaként definiálható, amelynek felmenői egynél több, genetikailag különböző vonalra vezethetők vissza.

A származásra való következtetés célja tehát az, hogy egy korcs genetikai információból következtessünk arra, hogy mely kutyafajták voltak jelen az ősei között, és hogy következtessünk azok relatív genetikai hozzájárulására.

DNS gyűjtése egy kutyából

Az ősökre való következtetés első lépése a DNS gyűjtése és kinyerése a genetikai értékeléshez. Szerencsére a nyál nagyszerű DNS-forrás – és a legtöbb tulajdonos szerint elég könnyű begyűjteni. A kutya szájában eltöltött néhány pillanat alatt a kereskedelmi genotipizáló szolgáltatások által biztosított mintavételi tamponok egyike általában bőséges mennyiségű sejtekkel lesz bevonva. Ezek a sejtek többnyire kétfélék: fehérvérsejtek, amelyek a nyálban lebegnek, és az immunválaszban segítenek, valamint hámsejtek, amelyek a szájat bélelik, és jellemzően körülbelül 24 óránként cserélődnek. A sejtek begyűjtése után a tampont (2A. ábra) elküldik egy származás-összehasonlító cégnek. Ott a sejtmembránokat feltörik (2B ábra), felszabadítva a sejtmagot (2C ábra), amely a DNS-t tartalmazza, majd a DNS-t kiszabadítják a sejtmagból (2D ábra). Ezután a fehérjék és más biomolekulák kimoshatók, így kiváló minőségű DNS-mintát kapunk.

2. ábra. DNS izolálása az ősökre való következtetéshez. A kutya szájában néhány pillanat alatt egy nyáltampon (A) számos hám- és immunsejtet (B) vesz fel. Ezután a sejtmagok (C) izolálhatók a sejtekből, majd lizálva szabaddá válik a DNS (D), amely ezután megtisztítható és felhasználható genotipizálásra vagy szekvenálásra.

Noha a nyáltamponból történő DNS-izolálásnak ez az eljárása lenyűgözően robusztus, és nagy kutyákból, kiskutyákból, felnőttekből és kölyökkutyákból egyaránt kiváló minőségű DNS-t lehet kinyerni, nem mentes a rejtélyektől. Ezen a nyáron például mi és néhány kollégánk heti rendszerességgel gyűjtöttünk nyálmintákat hat kölyökkutyától. Meglepetésünkre a fehérvérsejtek és a hámsejtek nyálmintánkénti aránya nagymértékben változott az egyes egyedek között, és hétről hétre. Még meglepőbb volt, hogy az egyik kölyöknek következetesen sokkal több sejtje volt mint a testvéreinek és a testvéreinek. Reméljük, hogy végül megtudjuk, mi magyarázhatja ezt a drámai eltérést. Egyelőre azonban megnyugtató, hogy még a legalacsonyabb hozamú minták is általában elegendő DNS-t tartalmaznak az ősökre való következtetéshez.

Hogyan készítsünk korcsot: Kromoszóma öröklődés és csere

Az embereknél és a kutyáknál egyaránt az anya és az apa közel azonos mértékben járul hozzá az utódok genomjához. A kutya genomja 38 pár autoszómára oszlik (az embernek 22 párja van), és egy pár nemi kromoszómára (az embernek is van egy pár nemi kromoszómája). A kutyák 38 autoszómapárjának mindegyike egy-egy kromoszómából áll, amelyet az anya petesejtje, illetve az apa spermája szállít. A mitokondrium genomját, egy kis DNS-töredéket, amely számos, az anyagcserében részt vevő gént tartalmaz, mindig az anya szállítja.

A korcs genetikai eredetének modellezéséhez először tekintsük két fajtatiszta kutya párosítását: egy labrador retriever kan és egy uszkár szuka párosítását. A hím spermája és a nőstény petesejtje, amelyek mindegyike minden kromoszóma egy-egy példányát hordozza, egyesülve egy labrador-pudli keveréket hoznak létre, amely mindkét szülőktől származó kromoszóma egy-egy példányát hordozza.

3. ábra. Egy nőstény uszkár petesejtjét egy hím labrador retriever spermiuma termékenyíti meg, labrador- uszkár keveréket hozva létre. Minden kromoszómapár esetében az utódhoz egy példányt az anya (lila) és egy példányt az apa (rózsaszín) járult hozzá. Megjegyzés: Az áttekinthetőség kedvéért ezen és a következő ábrákon a 39 kutyakromoszóma-párból csak egy látható.

Párhuzamos párosításban egy nőstény beagle mama és egy hím mopsz párosodik, így egy hím mopsz-mopsz keverék jön létre.

4. ábra. Egy nőstény beagle petesejtjét egy hím mopsz spermája termékenyíti meg, mopsz-beagle keveréket hozva létre. Minden egyes kromoszómapár esetében az utód egy példányt az anya (fekete), egy példányt pedig az apa (kék) adományozott.

Hogy megértsük, hogyan jön létre egy korcs keverék, amely több különböző fajta genetikai hozzájárulását tartalmazza, tovább kell mennünk a következő generációhoz. Mint korábban, mind az anya – itt egy labrador -, mind az apa – itt egy mopsz – hozzájárul egy-egy kromoszómával minden párban. Ahelyett azonban, hogy ugyanazokat a kromoszómákat adnák tovább, amelyeket ők maguk is örököltek, a szülők rekombinált kromoszómákkal járulnak hozzá, amelyek a saját szüleiktől származó töredékek kombinációjából állnak (5. ábra). Ebben a példában az eredményül kapott kölyökkutyát korcsnak neveznénk, és négy különböző fajta őseitől származó DNS-t tartalmaz.

5. ábra. Egy labrador-pudli nőstény petesejtjét egy mopsz-beagle keverék kan spermája termékenyíti meg, korcsot hozva létre. Az utód minden kromoszómapár esetében egy kromoszómakópiát örököl az anyától (lila és rózsaszín), és egy kromoszómakópiát az apától (fekete és kék). Ebben a párosításban a két szülő maga is keverék. Ezért amikor a labrador- uszkár keverék petesejteket és a mopsz-beagle keverék spermát termel, a keletkező kromoszómák több fajtából származó DNS-t tartalmaznak.

A rekombináció során a genetikai anyag tisztességes cseréje történik az egyes párokat alkotó két kromoszóma között. Minden rekombinációs esemény az eredeti kromoszóma egy új változatát hozza létre, amelynél a genetikai anyag teljes mennyisége ugyanaz, mint korábban, de másképp oszlik meg a két kromoszóma között. Vegyük észre, hogy a rekombináció a spermiumok és petesejtek előállításának velejárója – még egy fajtatiszta beagle vagy uszkár esetében is az egyes párokon belül a kromoszómák darabokat cserélnek. A következmények azonban akkor a legszembetűnőbbek, ha a rekombináló kromoszómák története eltérő.

Egy korcs származására való következtetés a fajtatiszta kutyákból származó referencia genomokkal való összehasonlítással

A helyi származásra való következtetés úgy működik, hogy meghatározzuk, hogy a korcs genom egyes darabjai nagy valószínűséggel melyik fajtától származnak. Miután minden egyes kromoszómaelemre vonatkozóan megtörtént a következtetés, ezeket a következtetéseket össze lehet összegezni, hogy megbecsüljük a korcs genomjának teljes hányadát, amelyhez minden egyes következtetett fajta hozzájárult.

Az adott kromoszómaelem legvalószínűbb hozzájárulójára való következtetéshez természetesen valamilyen módon különbséget kell tennünk a különböző fajták genetikai hozzájárulása között. Szerencsére, bár a genom nagy része nagyon hasonló minden kutyában, minden egyes fajta tartalmaz specifikus genetikai változásokat – úgynevezett mutációkat -, amelyek vagy egyediek, vagy legalábbis sokkal gyakoribbak benne, mint bármely más fajtában. E mutációk némelyike közvetlenül kapcsolódik egy adott fajta jellemzőihez. Mások csak történetesen egyediek vagy gyakoribbak egy adott fajtában, mint más fajtákban, de nincs ismert jelentőségük a fajta sajátos fizikai jellemzői szempontjából. Mindkét típusú mutáció hasznos az ősökre való következtetés szempontjából. A 3-6. ábrákon az egyes fajtákra jellemző, a fajta származására való következtetéshez hasznos mutációkat a kromoszóma színe mutatja.

6. ábra. Fajták származásának következtetése egy korcs genom és egy referencia genomkészlet összehasonlításával. Egy korcs fajta származására való következtetés céljából összegyűjtik a fajta referencia genomjait (A), majd összehasonlítják a korcs genommal (B), hogy az egyes kromoszómák esetében következtetni lehessen a származásra, és meg lehessen becsülni a teljes származás hozzájárulását. A fenti korcsra úgy következtetünk, hogy a mopsz, labrador retriever, uszkár és beagle ősök nagyjából egyenlő mértékben járulnak hozzá, ahogy az várható volt, mivel mind a négy különböző fajtából volt egy-egy nagyszülője.

A korcs származás megállapításának lépései a következők:

1. Getikai adatok gyűjtése fajtatiszta kutyákból (6A. ábra)
2. Getikai adatok gyűjtése az érdeklődésre számot tartó korcsról (6B. ábra)
3. A korcs genom összehasonlítása egy referencia genommal, a fajta eredetére vonatkozó legjobb becslések készítése minden kromoszómakockára, és összegezzük ezeket a kromoszómakockákat, hogy megbecsüljük a fajta teljes származását (6C. ábra)

A korcs genomjának akár csak egy kis töredékéből származó adatok is hasznosak lehetnek az ősökre való következtetéshez

A kutya genomja körülbelül 2 kromoszómát tartalmaz.5 milliárd nukleotidot – As, Ts, Cs és G, amelyek a DNS-t alkotják. Ez nem különbözik drasztikusan az emberi genomot alkotó nagyjából 3 milliárd nukleotidtól. Egy ideális világban természetesen pénzügyileg megvalósítható lenne, hogy minden kutyáról teljes genomszekvencia-adatokat gyűjtsünk. Az elmúlt két évtizedben egyre közelebb kerültünk ehhez a célhoz. 2001-ben, amikor az első teljes emberi genomszekvenciát közzétették, a körülbelül 3 milliárd nukleotidunk mindegyikének szekvenálása 2,7 milliárd dollárba került. A szekvenálási költségek jelentős csökkenése lehetővé tette az olyan nagyszabású törekvéseket, mint az 1000 Genom Projekt, amely a világ minden tájáról származó emberek teljes genomszekvenciáit katalogizálta.

Az árcsökkenés ellenére még mindig körülbelül 1400 dollárba kerül egy kutya teljes genomjának szekvenálása itt, a Broad Institute Genomikai Platformján. Ez az ár minden bizonnyal hatalmas előrelépés a korábbi árakhoz képest, de továbbra is jelentős. Szerencsére a genotipizálás olcsóbb – és még mindig nagymértékben informatív – alternatívát kínál. A teljes genom szekvenálással ellentétben a genotipizálás a genomon belüli nukleotidok egy részhalmazát vizsgálja. A kutya genom esetében például a legnépszerűbb chip körülbelül 170 000 mutációt vizsgál.

Előre nehéz elképzelni, hogy egy korcs genom mindössze 0,000068%-ának (2,5 milliárdból 170 000) adatai hogyan szolgálhatnak megfelelő helyettesítésre a genom egészére vonatkozóan. A válasz részben a fent említett rekombinációs folyamat részleteiben rejlik. Minden egyes generációban az adott őstől származó kromoszóma darabok egyre kisebbek és kisebbek lesznek. Az általános hosszcsökkenés ellenére a kromoszóma darabok sok generáción keresztül nagyok maradnak a teljes genomhoz képest. Ezért néhány fontos fenntartással – és annak elismerésével, hogy bizonyos hibák elkerülhetetlenül előfordulnak – általában ésszerű egy korcs genom egy nukleotidjának azonosságát felhasználni egy szomszédos nukleotid azonosságára vonatkozó feltételezéshez (7. ábra). Ez a megközelítés, amelyet imputációnak nevezünk, jelentősen javította a lehetőségeket a keverék kutyák származáskomponenseinek viszonylag alacsony költségű következtetésére.

7. ábra. Az imputáció egyes nukleotidok genotípus-információit használja fel, hogy megalapozott feltételezéseket tegyen másokról. Az uszkár (lila) és labrador retriever (rózsaszín) DNS-éből származó DNS rekombinációjával kialakított kromoszóma esetében a labrador retriever által hozzáadott 1. és 2. pozíciók fajta-ősökségének azonosítása lehetővé teszi a környező régió fajta-eredetének helyes megsejtését. Ezzel szemben a 3. pozíció egy kromoszómaszakaszok közötti töréspont közelében van; az onnan származó adatok a mintavételezett pozíciótól balra lévő pozíciók eredetére vonatkozó helyes becslést eredményeznek, de a jobbra lévő pozíciók eredetére nem.

Hogyan működik egy genotipizáló chip?

Az Affymetrixhez és az Illuminához hasonló vállalatok által tervezett kutyák genotipizáló chipjeit a betegség szempontjából releváns mutációk azonosítására optimalizálták. Az eredmény az, hogy minden egyes kutya esetében csak a mutációk azon részhalmazát kérdezik le, amelyek klinikai szempontból valószínűleg informatívak, így a költségek alacsonyak maradnak.

A DNS egy nagyon ragadós, kettős szálú molekula, amelyben mindkét szál a másik, komplementer szekvenciához akar kötődni. Minden földi élet DNS-ében az A (adenin) a T-vel (timin), a C (citozin) pedig a G-vel (guanin) párosul. Ezért az “ATCG” DNS-szekvencia a “TAGC” komplementer szekvenciához tapadna. Azonban már egy betűnyi különbség (pl. “TGGC”) is megakadályozhatja, hogy a két DNS-darab egymáshoz kapcsolódjon. A genotipizáló chipek a szelektív kötődés ezen elvét használják ki annak meghatározására, hogy egy adott kutyában mely mutációk vannak jelen. A DNS-szondákat úgy tervezték, hogy a kutya DNS-ének a mutálódott, illetve a nem mutálódott formát tartalmazó szakaszaihoz kötődjenek. Ezeket a rövid szekvenciákat egy kis üveglap tetejére rögzítik, amelyet általában “chip”-nek vagy “array”-nek neveznek (8. ábra).

8. ábra. Genotipizálás annak meghatározására, hogy az egyes kutyák milyen mutációkkal rendelkeznek. A DNS-szondák (az érdeklődésre számot tartó mutációkhoz komplementer rövid szekvenciák) a genotipizáló tömb különböző helyein vannak jelen. Itt a chip által vizsgált több ezer mutáció egyikének kimutatását szemléltetjük. Miután a kutya DNS-ét hozzáadták, és hagyták, hogy a chipen lévő DNS-hez kötődjön, a nem kötődött DNS-t lemossák. Ezután fluoreszcens molekulákat adunk hozzá, amelyek a megmaradt kutya DNS-hez kötődnek. Ily módon a kutyában jelen lévő mutációkat úgy lehet azonosítani, hogy láthatóvá válik, hogy a genotipizáló tömb mely régiói izzanak.

Az ilyen rövid genotipizáló szondákhoz való kötődés biztosítása érdekében a korcs nyálából izolált DNS-t először apró darabokra törik. Ezután a kutya DNS-éhez egy olyan vegyi anyagot kapcsolnak, amely nagyszerűen megtapad a fluoreszkáló molekulákhoz, amelyek kritikusak lesznek az eredmények értelmezéséhez. A korcs DNS-ét átmossák a chipen, és minden egyes szál megköti a hozzá tartozó komplementer szonda szekvenciát. Így a korcs DNS-ének darabjai megtalálják a megfelelő szondát a genotipizáló chipen. Két jellemző biztosítja a specifikus kötődést és ezáltal a megbízható adatokat. Először is, a genotipizáló szonda nem képes a genom más részéből származó korcs DNS-t megkötni. Másodszor, nem tudja megkötni a szekvencia mutáns formáját, kivéve, ha a kutya történetesen rendelkezik az adott mutációval (azaz a fent bemutatott “A” szekvenciával). A nem kötött DNS-t kimossuk a tárgylemezről, végül pedig fluoreszcens molekulákat kötünk a megmaradt DNS-hez, amely sikeresen megkötötte a szondákat. Mivel minden egyes szondát a tömb egy meghatározott helyén hoztunk létre, a tömbön található apró foltok világításának megfigyelésével tudjuk értelmezni, hogy egy kutya milyen mutációkkal rendelkezik.

Tényezők, amelyek alááshatják az ősiségre való következtetést

A közelmúltbeli előrelépések ellenére számos fennmaradó kihívás alááshatja a fajta származásának pontos megállapítására irányuló erőfeszítéseket a keverék kutyák esetében.

9. ábra. Egy ősre csak akkor lehet következtetni, ha a releváns genom jelen van a referenciahalmazban. Az olyan fajták esetében, amelyek jól reprezentáltak a referencia genomokban, és amelyekről a genotipizáló tömbök jól vesznek mintát (például az uszkár, a mopsz és a labrador retriever a fenti forgatókönyvben), az ősökre való következtetésre irányuló erőfeszítések általában sikeresek lesznek mind a jelenlét, mind a DNS-nek az adott fajtából származó friss ősök által hozzáadott hozzávetőleges százalékos arányának azonosításában. Azonban a referencia genomokban nem jól reprezentált fajták esetében (például a beagle a fenti forgatókönyvben) a kromoszóma darabokat gyakran tévesen egy jobban reprezentált fajtához rendelik (például a basset hound a fenti forgatókönyvben), ami a korcs származás helytelen értékeléséhez vezet.

Míg egyes problémák csupán a korcs származás egy adott fajtából származó százalékos arányának alulbecsléséhez vezethetnek, más problémák megakadályozhatják a helyes fajta azonosítását. E problémák közül a legjelentősebb a valódi ősfajták hiánya a referenciaadatkészletből (9. ábra). Mivel a fajta-ősökre a korcs DNS-ének ismert fajtájú fajtatiszta kutyákkal való összehasonlításával következtetnek, ha egy fajta hiányzik a referenciaadathalmazból, akkor az a fajta egyszerűen nem mutatható ki, még akkor sem, ha a korcs DNS-ének igen nagy hányadát adta. Ez a probléma végül csak az elismert fajták referencia genomjainak bevonásával oldható meg; addig is, ha tudni szeretné, hogy a kutyája származik-e egy bizonyos ritka fajtából, fontos, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a kiválasztott fajtakutató cég képes-e ellenőrizni az adott fajtát. Azok számára, akik úgy döntenek, hogy folytatják az ősökre való következtetést annak ellenére, hogy az érdeklődésükre számot tartó fajta ismerten hiányzik a referenciahalmazból, fontos szem előtt tartani, hogy az adott fajta hiánya a következtetett ősök listájáról nem ad információt arról, hogy a korcs kutya valóban nem rendelkezik-e azzal a bizonyos származással.

A genotipizálásra kiválasztott mutációk azt is meghatározzák, hogy egy keverék kutyában mely fajták származása azonosítható pontosan. A genotipizáló tömbök általában több, a gyakori fajtákban előforduló mutációt tartalmaznak. Ez azt jelenti, hogy az uszkárok és a német juhászkutyák kromoszómáinak darabjai különösen könnyen azonosíthatók, mivel az e fajtákban gyakori mutációk közül sokat vizsgálnak a genotipizáló tömbökön. Bár számos mutáció segíthet az olyan ritka fajtákból származó DNS-tömbök azonosításában, mint az új-guineai énekes kutya vagy a Skye terrier, e mutációk közül néhány nem szerepelhet a széles körben használt genotipizáló tömbökön, ami megnehezítheti e fajták azonosítását. Ezt a problémát végül a szekvenciaadatokból álló fajta-referenciaadatbázisok létrehozása fogja megoldani, amelyek sokkal több mutáció értelmezését tennék lehetővé, és nem lennének elfogultak az egyes fajtákból származó ősök kimutatására.

A korcsnak a fajtatiszta ősökkel való kapcsolata szintén befolyásolja a fajta meghatározásának megbízhatóságát. Különösen egy közeli rokon (például szülő) fajtatiszta őstől származó DNS-nek a fajta származását könnyebb azonosítani, mivel a közelmúltbeli ősöktől származó mutációk a DNS hosszabb, informatívabb mutációkat tartalmazó darabjaiban találhatók. Például, míg a korcs kromoszómán megfigyelt első mutáció közös lehet mind a labradorokban, mind a golden retrieverekben, talán az első, második és harmadik megfigyelt mutáció csak a golden retrieverekben fordul elő együtt. A több generációval korábbi ősök által hozzáadott DNS csak rövid kromoszómaszakaszok formájában létezik, kevesebb mutációval, amelyek segítenek azonosítani a korcs ősökhöz való hozzájárulásukat, ami megnehezíti a következtetést. Ez a probléma enyhíthető a genotipizálás helyett a szekvenálásból származó adatok felhasználásával, ami lehetővé teszi az összes mutáció elemzését. A sok generációval visszamenőleg örökölt DNS azonban olyan rövid kromoszómaszakaszokban lehet, hogy nem tartalmaz egy adott fajtára jellemző kromoszómaszakaszokat, így a fajta hozzájárulása a korcs származáshoz még teljes genom adatokkal sem mutatható ki (Li et al., 2014).

Mi következik? Genotipizáljam a kutyámat?

Mint minden új technológia, a fajtára való következtetés is izgalmas lehetőség, amely ugyanakkor néhány megoldatlan kihívást is felvet. Sok kutyatulajdonos, aki szeretne többet megtudni kedvencének eredetéről, bizonyára nagyra értékeli majd, ha betekintést nyerhet abba, hogy mely fajták járultak hozzá korcsmájuk egyedi genetikájához. Talán még azt a jogot is kiérdemlik, hogy azt találgassák, hogy kutyájuk kiváló magaslati állóképessége a Lhasa Apso nagyszülőjétől származik (Li és mtsai., 2014)! Mégis arra kérjük a tulajdonosokat, hogy legyenek óvatosak, és ne feledjék, hogy számos probléma veszélyeztetheti a következtetések megbízhatóságát, miközben optimisták maradnak, hogy a következtetések javulni fognak a referenciaadatok felhalmozódásával.

“Öröklött hibák törzskönyvi kutyákban. Part 2: Disorders That Are Not Related to Breed Standards (2. rész: A fajtaszabványokhoz nem kapcsolódó rendellenességek)”. 2010. The Veterinary Journal 183 (1). W.B. Saunders:39-45.

Larson, Greger és Dorian Q. Fuller. 2014. “Az állatok háziasításának evolúciója”. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 45 (1):115-36.

Larson, Greger, Elinor K. Karlsson, Angela Perri, Matthew T. Webster, Simon Y. W. Ho, Joris Peters, Peter W. Stahl, et al. 2012. “Rethinking Dog Domestication by Integrating Genetics, Archeology, and Biogeography”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109 (23):8878-83.

Li, Yan, Dong-Dong Wu, Adam R. Boyko, Guo-Dong Wang, Shi-Fang Wu, David M. Irwin, and Ya-Ping Zhang. 2014. “Population Variation Revealed High-Altitude Adaptation of Tibetan Mastiffs”. Molecular Biology and Evolution 31 (5):1200-1205.