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Gatto Norvegese delle Foreste, Gatto Norvegese Club

Gatto Norvegese, Club di Razza ASI. Basi di Genetica del Gatto

La Genetica Felina

INDICE

1. Introduzione

2. La Lunghezza del pelo

3. Il Colore del Pelo

4. Agouti

5. Diluizione

6. Genetica Felina (Avanzato, in PDF)


1. Introduzione

Iniziamo, con questo post, un piccolo corso di genetica di base del colore, per aiutare gli allevatori e tutti gli interessati a capire qualcosa di più di questo mondo a volte misterioso. Ogni individuo, un essere umano, un cane, un gatto, porta con sé il patrimonio genetico, cioè l’insieme dei geni, di entrambi i suoi genitori, il 50% lo erediterà dalla madre e il 50% dal padre.

Ma cos’è un gene?
Ogni cellula del nostro corpo (o del corpo del nostro gatto) è un’entità piccola, la più piccola considerata vivente, in grado di autosostenersi: assume nutrienti, li converte in energia, svolge alcune funzioni specializzate e, se necessario, è in grado di riprodursi. Per questo motivo in ogni cellula sono presenti tutte le informazioni necessarie per la sua riproduzione. Queste informazioni sono localizzate all’interno del nucleo cellulare. E’ qui che troviamo i cromosomi, filamenti di DNA all’interno dei quali sono localizzati i geni. Il gene è l’unità ereditaria fondamentale di tutti gli organismi viventi. Sono porzioni di codice genetico, poste in precise posizioni all’interno della sequenza di DNA, che contengono tutte le informazioni necessarie per la costruzione di unaproteina. Le cellule umane contengono tutte 23 coppie di cromosomi, mentre le cellule del gatto ne contengono 19 (quindi in totale, nel gatto, abbiamo 38 cromosomi, 19 trasmessi dalla madre e 19 trasmessi dal padre).

Corso di Genetica Gatto Norvegese 1


Tutti i geni posso avere delle varianti, delle forme alternative che differiscono leggermente nella loro sequenza nucleotidica, e queste varianti si chiamano alleli. Nel nostro caso, il gatto è un organismo diploide, dato che presenta due copie di ogni cromosoma: il suo genotipo è costituito quindi da due alleli. La posizione degli alleli nel cromosoma si chiama locus (plurale: loci).
Se gli alleli sono uguali si dice che è omozigote per quel locus genetico, se sono diversi si dice che è eterozigote. Gli alleli, che alla fine determineranno la caratteristica genetica che noi osserviamo (fenotipo) rispetto a quella biologica (genotipo), agiscono secondo una dominanza: un allele si definisce dominante quando, in un individuo eterozigote, il fenotipo è determinato solo da questo allele, indipendentemente dall’altro. L’altro allele, cioè quello che esiste ma non si manifesta, è detto recessivo. Perché si manifesti un carattere recessivo è necessario che i due alleli recessivi siano uguali, quindi in forma omozigote. Per determinare le probabilità con cui si manifestano i diversi fenotipi derivanti dall’incrocio dei genotipi si utilizzano i quadrati di Punnett. Per esempio, dato A un gene dominante e a la sua variante recessiva, attraverso il quadrato di Punnett possiamo ricavare le percentuali di presentazione del genotipo AA (omozigote dominante), Aa (eterozigote) e aa (omozigote recessivo), come nell’esempio che segue.

A a
A AA aA
a Aa aa

 

Questo quadrato ci dice che, dei tre genotipi possibili, due si presentano una volta sola (AA e aa) e uno si presenta due volte (Aa). Avremo quindi il 50% di probabilità di avere il genotipo Aa (carattere A dominante espresso, portatore del carattere recessivo a) e il 25% di avere il genotipo AA (carattere dominante espresso, non portatore del carattere recessivo) oppure il genotipo aa (carattere recessivo espresso).

Alcune note:

• gli alleli dominanti sono sempre rappresentati con la lettera maiuscola

• gli alleli recessivi sono sempre rappresentati con la lettera minuscola

• la coppia di alleli è sempre rappresentata dalle due lettere una di seguito all’altra, con eventualmente l’utilizzo della notazione tra parentesi quadre, es.: [Aa]

• se non si conosce l’espressione di uno dei due alleli, questo viene sostituito con un trattino (- ), es.: [A-]

(SCARICA il capitolo sulla lunghezza del pelo in pdf stampabile)

 

2. Lunghezza del pelo

Nella lezione precedente abbiamo visto alcuni termini e concetti introduttivi della genetica del colore. In questa lezione iniziamo a parlare della genetica del colore del gatto e più precisamente partiamo da una caratteristica di base, cioè la lunghezza del pelo. I gatti si dividono, in classi espositive, in peli lunghi, peli semilunghi e peli corti, il Norvegese delle Foreste è un pelo semilungo. Però, a livello genetico, esistono solo due alleli che portano l’informazione della lunghezza del pelo, identificati dalla lettera L. L (elle maiuscola) = pelo corto, dominante l (elle minuscola) = pelo lungo, recessivo Non esiste il “gene del semilungo”, tutti i gatti a pelo semilungo e quindi tutti i Norvegesi delle Foreste, nei locus della lunghezza del pelo, portano l’informazione [ll] (elle minuscolo-elle minuscolo). A livello genetico, per quanto riguarda il gene della lunghezza del pelo, non vi è alcuna differenza tra un Persiano (gatto evidentemente a pelo lungo) e un Norvegese. Qual è quindi la caratteristica genetica che esprime un fenotipo così evidentemente diverso? Qui entrano in scena i poligeni: la lunghezza del pelo è determinata, diciamo in modo evidente, dal gene L ma non totalmente. I poligeni sono infatti una serie di geni che intervengono, insieme al gene principale, a determinare una caratteristica fenotipica. Nel caso della lunghezza del pelo, l’azione dei poligeni è piuttosto evidente, perché la selezione del Persiano, negli anni, ha portato i soggetti a esprimere in modo ormai fissato non solo il gene L ma anche i poligeni che intervengono nella caratteristica “pelo più lungo possibile”. Questo lavoro non è avvenuto nel Norvegese, motivo per cui noi vediamo nella razza evidenti differenze di lunghezza del pelo, anche quando il gatto è in condizione completa. Come dicevamo, l’allele L è dominante e l’allele l è recessivo, vediamo il quadrato di Punnet corrispondente:

 

L l
L LL lL
l Ll ll

 

Dalla tabella vediamo che:

• il genotipo [Ll] si esprime al 50%

• il genotipo [LL] si esprime al 25%

• il genotipo [ll] si esprime al 25%

Cosa significa questo, a livello di fenotipo, cioè la caratteristica “lunghezza del pelo” che noi vediamo in un gatto? Un gatto con genotipo [LL] è un gatto a pelo corto omozigote dominante, il che significa che non porterà mai il gene recessivo del pelo lungo. Un gatto [ll] è un gatto a pelo lungo omozigote recessivo, cioè che non porterà mai il pelo corto. Un gatto [Ll] è un gatto eterozigote, cioè sarà fenotipicamente a pelo corto (quello che noi vediamo è il carattere espresso dalla lettera maiuscola) ma, in riproduzione, potrà portare alla discendenza l’allele “pelo lungo”. Dato che un allele viene ereditato dal padre e un allele viene ereditato dalla madre (in termini genetici si può dire che “una L la prende dal padre, l’altra L la prende dalla madre”) questo implica che il quadrato di Punnett ci sta svelando non solo la percentuale di un certo genotipo ma anche del fenotipo corrispondente, in particolare ci da queste informazioni:

• Da due gatti a pelo corto omozigoti dominanti non potrà mai nascere un gatto a pelo lungo ([LL] con [LL] può fare solo [LL]).

 

  L L
L LL LL
L LL LL

 

 

• Due gatti a pelo semilungo [ll] non potranno mai generare un gatto a pelo corto.

 

  l l
l ll ll
l ll ll

 

• Un gatto eterozigote a L può generare gatti a pelo lungo se e solo se è messo con gatti a pelo lungo oppure con gatti a pelo corto portatori dell’allele del pelo lungo, a percentuali diverse. In questa tabella vediamo il genotipo/fenotipo risultante accoppiando due gatti a pelo corto portatori dell’allele pelo lungo.

 

  L l
L LL lL
l Li ll

 

• In questa tabella vediamo invece il risultato di un gatto a pelo corto portatore del gene lungo accoppiato con un gatto a pelo lungo.

 

  L l
l Ll ll
l Ll ll

 

Nel Norvegese delle Foreste, l’unica combinazione di alleli possibile è [ll], questo implica che tutti i Norvegesi sono gatti geneticamente a pelo lungo ed è impossibile, essendo una caratteristica recessiva, che da due gatti a pelo lungo nasca un pelo corto (caratteristica dominante).

(SCARICA il capitolo sulla lunghezza del pelo in pdf stampabile)

 

3. Il Colore del pelo

 In questo articolo parliamo del colore dei nostri gatti, e iniziamo dalla melanina. Più propriamente dette melanine, sono i pigmenti che determinano il colore del pelo del gatto. Questi pigmenti sono contenuti nei melanosomi, granuli che si possono trovare all’interno dei melanociti, le cellule presenti nell’epidermide.

Corso di Genetica Gatto Norvegese 2

I melanociti possono produrre due pigmenti diversi:

• l’eumelanina, che determina il colore marrone/nero

• la feomelanina, che determina il colore rosso/arancione/giallastro

Nel gatto, a differenza che in altre specie, gli unici due tipi di pigmento possibili sono l’eumelanina e la feomelanina, il che implica che i gatti possono essere solo rossi o neri. Quello che determina la variante di colore, le varie sfumature che vediamo in gatti che geneticamente hanno lo stesso colore (a prescindere dalla diluizione) dipende invece dalla correttezza della formazione della melanina: se la melanina prodotta è rigida e a forma sferica (produzione corretta), essa manifesterà il colore nero mentre se ha forma più allungata e meno rigida, il colore manifestato sarà tendente al marrone. La stessa cosa vale per il colore rosso, se il melanocita produce molecole sferiche il gatto sarà rosso, se invece produce molecole più allungate e meno rigide, il colore sarà arancione/giallastro. Il gene che definisce il colore nero del gatto è il gene B. Il suo allele recessivo è il b, ma in questa sequenza esiste un ulteriore allele, bl. B è dominante su b che è a sua volta dominante su bl. A livello fenotipico, B esprime il colore nero, b il colore chocolate e bl il colore cinnamon. Nel Norvegese delle Foreste non sono ammessi, da standard, gli alleli b e bl, per cui il genotipo del Norvegese per l’allele “colore nero” sarà sempre [BB]. Per quanto riguarda invece il colore rosso, questo è portato dal gene O, che però è un gene particolare: è portato dai cromosomi sessuali. Così come in umana, anche i gatti hanno una coppia di cromosomi sessuali, X e Y. [XX] è il genotipo che identifica la femmina e [XY] è il genotipo che identifica il maschio. Il gene O è “legato alla X”, cioè le sue forme alleliche si trovano sul cromosoma X (si dice anche rosso genetico), mentre le forme alleliche del gene B si trovano su un cromosoma non sessuale (detto anche autosoma).

Ne consegue che il colore rosso è legato al sesso del gatto, e in particolare:

• [oo] = femmina nera.

• [Oo] = femmina tortie • [OO] = femmina rossa

• [oy] = maschio nero

• [Oy] = maschio rosso

Vediamo, nella tabella seguente, l’ereditarietà dei cromosomi sessuali X e Y.

 

  X X
X XX XX
Y XY XY

 

Immaginiamo ora di svolgere il quadrato di Punnett relativo all’accoppiamento tra una femmina rossa (genotipo [OO]) e un maschio nero (genotipo [oy]).

 

  O O
o Oo Oo
y Oy Oy

 

Come possiamo vedere, gli unici genotipi risultanti da questo accoppiamento sono [Oo] e [Oy], il che significa che tra una femmina rossa e un maschio nero potremo avere solo femmine tortie e maschi rossi. Per avere quindi la probabilità di ottenere femmine rosse, in un’accoppiamento, dobbiamo avere un quadrato di Punnett in cui si ottenga almeno un [OO]: il gatto dovrà riceve un O dalla madre (e cioè il genotipo della madre dovrà necessariamente essere [Oo] oppure [OO]) e una O dal padre, il cui genotipo dovrà essere [Oy]. Ne consegue che, per avere una femmina rossa, gli unici due accoppiamenti possibili sono

• maschio rosso con femmina rossa

• maschio rosso con femmina tortie

Esaminando la tramissibilità del gene O, dovrebbe risultare evidente che non è possibile avere maschi tortie, perché come abbiamo visto le femmine tortie hanno genotipo [Oo], con entrambi gli alleli portati dal gene X e il genotipo [XX] sottostante non dà luogo a maschi. Com’è quindi possibile che nascano maschi tortie? La spiegazione per questo fenomeno è che i maschi tortie possiedono due cromosomi X insieme al cromosoma Y che ne definisce il sesso, e quindi il loro profilo genetico per il cromosoma sessuale è [XXY]. Questa è ovviamente un’imperfezione genetica, causata o dalla madre che ha generato un ovulo con due cromosomi X oppure il padre ha generato uno spermatozoo con entrambi i cromosomi X e Y. Questo tipo di anomalia genetica si chiama sindrome di Klinefelter e porta la sterilità. In questo link potete trovare diversi casi di maschi tortie, alcuni di loro fertili. Si pensa che quando il maschio tortie sia fertile non abbia il genotipo [XXY] ma che l’espressione del tortie sia causata da altre ragioni (difetti di pigmentazione della cute, unione di due gruppi di cellule fertilizzate separatamente). Il gene O è epistatico, il che significa che maschera l’espressività di altri geni presenti. A differenza della dominanza, dove la mascheratura avviene solo a livello dell’allele presente sullo stesso locus, nel caso dei geni epistatici questi hanno un’azione su geni presenti su altri loci. In particolare il gene O ha azione sul gene B (colore del pelo) e sul gene A (agouti).

(SCARICA il capitolo sul Colore del Pelo in pdf Stampabile)

 

4. Agouti

 Dopo aver parlato della lunghezza del pelo e del colore, in questa lezione parliamo della differenza tra i gatti tigrati (tabby) e i gatti non tigrati.

Corso di Genetica Gatto Norvegese 3

Il pelo del gatto Un gatto si dice tigrato quando esprime, a livello fenotipico, le marche della tigratura mentre si dice solido quando non le esprime e il colore che noi vediamo è uniforme. Il gene che controlla l’espressione di questa caratteristica è il gene Agouti, identificato dalla lettera A. Si dice anche infatti che un gatto tigrato è un gatto “agouti” mentre il gatto solido è “non-agouti”. A = dominante, il gatto esprime il tabby a = recessivo, il gatto è solido.

Il quadrato di Punnett relativo al gene Agouti è il seguente

 

  A a
A AA aA
a Aa aa

 

In base a questa tabella ricaviamo che:

• un gatto dal genotipo [AA] è un gatto tigrato che passerà solo ed esclusivamente il gene Agouti alla discendenza

• un gatto dal genotipo [Aa] è un gatto tigrato che può passare sia il genotipo Agouti che nonagouti alla discendenza

• un gatto dal genotipo [aa] è un gatto non-agouti che non passerà mai il gene Agouti alla discendenza

• da due gatti agouti può nascere un gatto non agouti solo se entrambi i genitori sono portatori del gene non-agouti. In questa tabella vediamo lo svolgimento del quadrato di Punnett per questo caso.

 

  A a
A AA aA
a Aa aa

 

• da due gatti non-agouti non può nascere un gatto agouti, qui vediamo il quadrato di Punnett relativo.

 

 

  a a
a aa aa
a aa aa

 

Tutti i gatti hanno un pattern di tigratura: è l’attivazione o meno del gene Agouti a mostrarci gatti solidi o tigrati, e i gatti diventano “solidi” quando è presente il gene non-Agouti che ne nasconde l’espressione. Spesso, sui gatti non-agouti, è possibile scorgere la tigratura sottostante: questo fenomeno è chiamato ghostmarks o marche fantasma. Nel caso invece di gatti rossi assistiamo a un fenomeno diverso: è molto difficile, se non in gatti estremamente selezionati per questa caratteristica, vedere gatti fenotipicamente rossi solidi senza le marche fantasma. Questo è causato dal fatto che il gene O è epistatico nei confronti del pattern [aa]: il gatto è quindi geneticamente solido, ma fenotipicamente mostra un gran numero di marche fantasma come se fosse un gatto tabby. In questo caso per identificare un gatto rosso solido ci sono altri particolari distintivi (esempio: la linea interna delle orecchie, il mento, la pigmentazione sul tartufo).

(SCARICA il capitolo sulla tigratura (Agouti) del pelo in pdf stampabile)

 

5. Diluizione

In questa lezione parleremo della diluizione del colore del pelo. La diluizione è quel fenomeno per cui il pelo del gatto appare più chiaro, il nero diventa blu e il rosso diventa crema. In questi gatti, l’azione del gene della diluizione distribuisce diversamente i granuli di eumelanina, che si raggruppano, lasciando più spazio per riflettere la luce. Il gene che descrive la diluizione è il gene D e si esprime fenotipicamente solo in forma recessiva.Questo significa che un gatto, per mostrare la diluizione, deve avere entrambi gli alleli d nel locus della diluizione.

 

  D d
D DD dD
d Dd dd

 

Il quadrato di Punnett per il gene della diluizione identifica i genotipi possibili, che sono:

• [DD]: il gatto non mostra la diluizione (ha colore “denso”) e non la trasmette alla discendenza

• [Dd]: il gatto non mostra la diluzione ma la può trasmettere alla discendenza

• [dd]: il gatto è diluito e trasmette la caratteristica alla discendenza Da qui ne consegue che:

 

• da due gatti con genotipo [DD] è impossibile che vengano generati cuccioli diluiti

 

  D D
D DD DD
D DD DD

 

• da due gatti con genotipo [dd] avremo solo cuccioli diluiti

 

  d d
d dd dd
d dd dd

 

• due gatti che portano il gene della diluizione, ma non sono diluiti, hanno il 25% di probabilità di generare cuccioli diluiti

 

  D d
D DD dD
d Dd dd

 

• un gatto diluito con un gatto non diluito (e non portatore della diluizione) non potrà generare cuccioli diluiti ma genererà cuccioli a loro volta portatori della diluizione

 

  D D
d Dd Dd
d Dd Dd

 

(SCARICA il capitolo sulla Diluizione del pelo in PDF Stampabile)

 

6. Genetica Felina (avanzato)

Nel PDF che qui puoi scaricare troverai tutto ciò che ti serve per capire la genetica Felina e quindi anche del Gatto delle Foreste Norvegesi. L'autore, professore di matematica e Giudice WCF è il Prof. Picardello a cui va il nostro ringraziamento

PDF Genetica felina: un approccio combinatorio di Massimo Picardello

 

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