La genetica che regola il colore del mantello

Sicuramente molti proprietari di Labrador sono a conoscenza che la razza nasce come colore nero ancora oggi molto affascinante per veri intenditori.

I labrador con mantello nero sono molto meno delicati sotto diversi aspetti, anche sulla salute.

Tuttavia, ci sono molti dubbi anche per gli altri colori: giallo e cioccolato:

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Le risposte a queste domande e molte altre relative al colore del mantello possono essere trovate nei geni che influenzano la produzione del pigmento, noto anche come melanina.

Questi stessi geni determinano il colore del mantello nero, cioccolato o giallo presente nella razza tuttavia, per rispondere a queste domande, è necessario esplorare oltre i geni responsabili della semplice colorazione solida.

In questo articolo cercheremo di spiegare i fattori responsabili dell’ereditarietà sul colore dei cuccioli di labrador e dei geni modificanti responsabili degli attributi unici del colore.

DNA, cromosomi, geni: l’eredità ancestrale

Nel 1944, gli esperimenti condotti da Oswald Avery e colleghi identificarono il DNA (acido desossiribonucleico) come il materiale nella cellula responsabile del trasporto di informazioni genetiche. Successivamente, il DNA venne giustamente definito “il filo della vita”.

Le sequenze di nucleotidi, piccole molecole collegate tra loro che formano due catene complementari per comporre la forma a doppia elica nativa della molecola di DNA, sono responsabili della codifica di proteine specifiche richieste per molte funzioni cellulari. Queste proteine sono fondamentali per il corretto funzionamento degli organi che, a loro volta, sono necessari per la normale funzione e durata dell’intero organismo.

Nelle cellule somatiche canine (cellule responsabili della composizione del corpo), il DNA è impacchettato in 78 cromosomi.

Trentanove dei cromosomi contengono DNA trasmesso, o ereditato, dalla cellula germinale del padre (sperma) e l’altro 39 contiene DNA ereditato dalla cellula germinale della madre (uovo). Ogni cromosoma, quindi, ha un cromosoma partner ereditato dall’altro genitore in modo che i 78 cromosomi formino 39 coppie.

Le cellule germinali differiscono dalle cellule somatiche in quanto si sono divise attraverso un processo noto come meiosi. Come risultato della meiosi, ciascuna cellula germinale riceve uno dei cromosomi partner in modo che abbia un cromosoma di ciascun tipo.

La meiosi, quindi, fornisce i mezzi con cui la progenie può ereditare informazioni genetiche da ciascun genitore, mantenendo lo stesso numero di cromosomi nelle sue cellule somatiche come si trova nelle cellule somatiche di ciascun genitore e in altri individui all’interno della sua specie.

Quando le cellule germinali si fondono durante la fecondazione producono una singola cellula somatica da cui si svilupperà la progenie. Questa cellula somatica si dividerà per produrre più cellule mediante il processo di mitosi.

Durante la mitosi, prima che una cellula somatica si divida, ciascun cromosoma sarà duplicato in modo tale che una cellula canina appena prima della divisione avrà 156 cromosomi (o 78 coppie cromosomiche).

Quando la cellula somatica si divide, ogni nuova cellula avrà la stessa quantità di informazioni genetiche della precedente cellula. La mitosi, quindi, fornisce i mezzi per una singola cellula fecondata a svilupparsi in un intero organismo, mantenendo lo stesso numero di cromosomi e la quantità di informazioni genetiche in ogni cellula del corpo.

La composizione di ciascuno dei cromosomi, il DNA per codificare proteine specifiche che sono responsabili della produzione di tratti genetici individuali, o caratteristiche, sono chiamati geni.

Ogni gene codificante per una proteina specifica si trova in un particolare sito sul cromosoma chiamato locus genico. La posizione del locus del gene per un tratto su un cromosoma corrisponderà alla posizione del locus del gene per quello stesso tratto sul suo cromosoma partner.

Tuttavia, sebbene la posizione di un locus del gene sia identica per ciascun cromosoma partner, la sequenza nucleotidica del gene può essere diversa su ciascuno dei due cromosomi accoppiati.

Quando ciò accade e la sequenza nucleotidica del DNA per codificare una proteina specifica viene alterata, una condizione indicata come mutazione, la proteina risultante può differire fisicamente e funzionalmente dalla proteina normale.

Per questo motivo, poiché più di una sequenza nucleotidica di un gene può essere presente in un locus del gene sui cromosomi partner, le sequenze alternative che controllano un particolare tratto sono indicate come alleli.

La progenie può ereditare lo stesso allele in un particolare locus genico da ciascun genitore. In tal caso, la progenie è considerata omozigote per il particolare tratto governato da quel locus genico. In alternativa, la prole può ereditare un allele da un genitore ma un diverso allele dall’altro genitore. In questo caso, la progenie è considerata eterozigote per quel particolare tratto.

Quando i figli sono eterozigoti in un particolare locus genico, spesso la caratteristica di uno solo degli alleli sarà espressa dalla prole. In tal caso, l’allele che risulta nell’espressione del tratto è considerato dominante rispetto all’altro allele che è considerato recessivo.

Un esempio di alleli dominanti e recessivi, rispettivamente, nella genetica dei colori per il mantello del Labrador sono l’allele “B” per l’espressione del nero e l’allele “b” per l’espressione del cioccolato.

I Labrador neri possono essere omozigoti per il nero (BB) o eterozigote (Bb). In quest’ultimo caso, il soggetto porta un allele per la colorazione del cioccolato, ma la sua espressione è mascherata dall’allele dominante per il nero.

I Labrador eterozigoti possono produrre figli di colore cioccolato solo se nascono da un Labrador eterozigote oppure omozigote per l’allele recessivo “b” (labrador cioccolato). Perché un Labrador appaia cioccolato, deve ereditare l’allele “b” di entrambi i genitori.

La base degli alleli dominanti e recessivi

Per capire questi meccanismi, si deve tornare alla sequenza del DNA del gene. Il DNA di ciascun locus genico è responsabile della produzione di una singola proteina. Come accennato in precedenza, il DNA è composto da molecole chiamate nucleotidi.

Quando questi nucleotidi sono disposti in ordine specifico, codificano per gli amminoacidi, che sono molecole che costituiscono le proteine. La sequenza di amminoacidi, a sua volta, determinerà la struttura e la funzione delle proteine.

Pertanto, per la normale funzione cellulare, deve essere conservata la sequenza corretta del DNA fino alla sequenza degli amminoacidi. Quando si verificano mutazioni nella sequenza nucleotidica del DNA, la sequenza aminoacidica risultante può essere alterata.

Di conseguenza, la proteina per quel locus del gene non sarà prodotta, o sarà diversa dalla proteina normale. In quest’ultimo caso, la proteina alternativa può funzionare adeguatamente ma produrre alcuni cambiamenti fisiologici non visti in presenza della proteina normale. Pertanto, diversi alleli si verificano a seguito di mutazioni nel DNA per un particolare locus genico.

In molti casi, gli alleli recessivi sono quelli che non producono proteine. In altri casi o nei casi in cui ci sono più di due possibili alleli per un locus genico, solitamente c’è un ordine di dominanza.

In tal caso, la mutazione del DNA determina un cambiamento strutturale della proteina che influenza la sua reattività. Più semplicemente, quegli alleli che producono proteine con la maggiore capacità di funzionare saranno più dominanti per gli alleli che producono proteine debolmente funzionali o non funzionali.

Pertanto, nel caso di un Labrador nero eterozigote (Bb), l’allele produttore nero produce una proteina che funziona in modo più efficiente rispetto alla proteina codificata dall’allele produttore del colore cioccolato.

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