10 Wie funktioniert Genetik?

In jeder einzelnen Zelle eines Pferdes, egal ob in den Haarwurzeln, der Muskulatur, oder in den Organen, befindet sich ein Zellkern. In diesem sind alle Chromosomen enthalten, die das gesamte Erbgut des Pferdes tragen. Das Pferd besitzt 64 Chromosomen, wovon 2 geschlechtsspezifische Chromosomen (x, y- = Gonosomen) und 62 sogenannte Autosomen sind. Jedes Autosom ist immer doppelt vorhanden; das Pferd besitzt also 32 autosomale Chromosomenpaare. Die Stute besitzt zwei XX-Gonosomen und das männliche Tier ein X- und ein Y- Gonosom.

Die einzelnen Chromosomen bestehen aus DNA-Strängen, auf denen der Text der Erbinformationen steht. Der Text ist in einem Code aus nur vier verschiedenen Aminosäuren verschlüsselt (Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin). Je nachdem in welcher Reihenfolge und in welcher Kombination, mit der jeweils gegenüberliegenden Aminosäure (Basenpaar) die Aminosäuren angeordnet sind, ergibt sich ein anderer Text.

Als Gen wird ein Abschnitt auf dem DNA-Strang (~ 1000 Basenpaare) bezeichnet, der für den Körper einen Sinnzusammenhang enthält, vergleichbar mit einem Absatz in einem geschriebenen Text. Dieses Gen wird vollständig benötigt um irgendein Eiweiß für den Organismus herzustellen. Das können Hormone, Enzyme, Zellwände und vieles andere mehr sein.

Werden einzelne Aminosäuren in dem DNA-Strang  verdreht, ausgetauscht oder gehen verloren, bezeichnet man das als Mutationen. Es geschieht an einer Stelle in einer einzelnen Zelle des Pferdes. Dies kommt im täglichen Leben ständig vor und häufig sind diese Fehler gar nicht entscheidend. Es ist vergleichbar mit 1000 Fließbandarbeitern. Es fällt nicht auf, wenn einer mal einen Deckel fallen lässt, dann ist halt nur eine Flasche von zigtausend produzierten Flaschen falsch.- Shit happens.

Entscheidend für die Nachkommen (Fohlen) sind nur zwei Zellkerne: der Zellkern der mütterlichen Eizelle und der Zellkern des väterlichen Spermiums – da sollte alles stimmen. Tut es aber nicht. Jede DNA, die an die Nachkommen weitergegeben wird, ist anders und wenn auch nur ein bisschen, aber halt anders. Daher kommt der Ausdruck: genetischer Fingerabdruck. Besser in unserem Fall: genetischer Hufabdruck.

Die Gesamtheit aller Gene in einer Pferdepopulation mit der gezüchtet wird, bezeichnet dann die sogenannte Gen-Diversität. Die Gene, die weitergegeben werden können, sind aber nur die der verwendeten (gekörten Hengste) und die der Zuchtstuten, mit denen auch gezüchtet wird; dieser deutlich kleinere Genpool, bestimmt also die gesamte Gen-Diversität der nächsten Generation. Mit jeder Zuchtgeneration wird der Genpool also enger, wenn nicht konsequent von den Verbänden darauf geachtet wird, dass eine größt mögliche Gen-Diversität in der Zuchtrasse zur Verfügung steht und diese auch von den Züchtern genutzt wird. Körungen von „Modehengsten“ und die Prämierung der immer gleichen Zuchtlinien ist also der falsche Weg und führt unweigerlich in eine Sackgasse ohne Wendemöglichkeit.

Der genetische Hufabdruck

bestimmt die äußeren Merkmale wie Fellfarbe, Größe, Performance. Er bestimmt aber auch die Leistungsfähigkeit, die Gesundheit des einzelnen Pferdes und bestimmt über die Erbkrankheiten, die in einer Population auftauchen können – und diese werden immer mehr werden, umso enger der zur Verfügung stehende Genpool der Population wird.

Der genetische Hufabdruck wird aber auch für Abstammungsnachweise und für die Identifikation eines Einzeltieres verwendet. Besonders im Rahmen von Diebstählen und Abstammungs-Gerichtsverfahren, wird dies immer wichtiger. Zur Zeit werden für diese Nachweise und Gutachten das sogenannte Classic STR DNA Profil (ISAG 2006) verwendet. Dazu werden derzeit 17 bekannte Genabschnitte (sog. Marker) abgelesen.

In Zukunft wird beim Pferd das SNP DNA Profil mit ca. 230 Markern Anwendung finden. Dazu werden derzeit Rassedatenbanken aufgebaut, die u.a. auch  eine umfangreiche Verwandtschaftsanalyse zulassen werden.

Aber: und hier sind die Zuchtverbände gefragt, wird dies auch eine umfangreiche Genpoolanalyse, einschließlich vieler relevanter Gendefekte und Erkenntnisse bezüglich der Gen-Diversität schnell und einfach in Zukunft zulassen. Die genomische Zuchtwertschätzung in Bezug auf Erbkrankheiten, Rittigkeit, Gesundheit u.v.m. wird kommen.

Heterozygotieanalysen

Vereinfacht dargestellt bedeutet:

• homozygot: für bestimmte Genabschnitte (z.B. Fellfarbe) sind beide zugehörigen Chromosomenpaare identisch gleich – das Tier ist bzgl. der Fellfarbe „reinerbig“
• heterozygot: für die bestimmten Genabschnitte sind die Erbanlagen auf den zugehörigen Chromosomenpaaren unterschiedlich – das Tier ist bezüglich der Fellfarbe „mischerbig“

Nun leuchtet ein, dass wenn in einer Pferderasse viele Tiere die unterschiedlichsten Gene tragen, dass eine größere Vielfalt in den Zuchtprodukten entsteht. Zucht hat aber das Ziel möglichst eine konstante Verbesserung der gewünschten Eigenschaften der Nachkommen zu erreichen. Man denke nur an Rittigkeit, Springvermögen, Exterieur und Bewegungspotential eines Pferdes.

Zielt die Zucht also darauf ab ganz bestimmte Eigenschaften konstant verbessern zu wollen, wird die Menge der unterschiedlichen Gene in der Population immer kleiner. Nachkommen bezüglich bestimmter Eigenschaften schnell zu verbessern, funktioniert prima über Inzucht. Paart man zwei eng verwandte Tiere, die die gewünschten Eigenschaften (z.B. Bewegungspotential oder Springvermögen) an, so verbessert sich schlagartig innerhalb einer Generation die gewünschten Eigenschaften bei dem Nachkommen. Dies ist in der deutschen Warmblutzucht häufig erfolgreich gemacht worden. Aber Inzucht führt zu einer Verarmung der Genvielfalt in einer Population.

Der Inuchtkoeffizient gibt die Wahrscheinlichkeit an, mit der Gene die gleiche Herkunft haben.

Treffen in zunehmendem Maß Gene mit gleicher Herkunft aufeinander, entsteht in einer Population die sogenannte Inzuchtdepression. Die Folgen sind:

• schlechteres Wachstum und eine schlechtere Konstitution der Pferde
• schlechtere Fruchtbarkeit der Zuchttiere (Fertilität nimmt ab)
• geringere Lebensdauer (Mortalitätsrate steigt)

Übrigens haben uns das die Adelshäuser in den letzten Jahrhunderten vorgemacht. Es geht nicht lange gut.

Das Ziel muss also sein: eine große genetische Vielfalt (= maximale Heterozygotie) in der Pferderasse, bei trotzdem verbesserten Zuchtprodukten bezüglich der gewünschten Eigenschaften. Die Quadratur des Kreises ist übrigens einfacher.

Outbreeding – der Weg aus der Sackgasse?

Auskreuzen bedeutet, man verschiebt eine Vererbungseigenschaft aus einer Pferdepopulation in eine andere. Man paart also eine Zuchtlinie, die die gewünschte Eigenschaft hat, mit einer Linie, der diese Eigenschaft fehlt.

Diversität ist, wenn nicht alle das Gleiche tun !

Outbreeding ist also nicht der einzige heilbringende Weg aus der Sackgasse. Es müssen verschiedene Strategien kombiniert werden. Aber die Warmblut-Zuchtverbände sind gefordert mutige Züchter zu belohnen, indem sie Heterozygotie und Diversität als Zuchtziel neu definieren und die enge Trennung von „Dressur-/ Spring- und Vielseitigkeitspferden“ wieder verlassen. Das Zuchtziel muss wieder sein gute, charakterlich einwandfreie, leistungsbereite Pferde zu züchten. Dafür muss aber auch die Aufzucht, die reiterliche Ausbildung und der vernünftige Umgang mit den Pferden wieder in den zentralen Mittelpunkt der Zucht- und Reitverbände rücken.

Immer 50 % Vererbung von Stute und Hengst?

Ein Hengstfohlen bekommt im Rahmen der Vererbung bei den Geschlechtschromosomen das X von der Mutter und das Y vom Vater. Jetzt kann man vereinfacht sagen: am „ Y“ fehlt ein Stück. Und das stimmt irgendwie auch.

Auf dem X-Chromosomen der Mutter sind noch weitere Informationen gespeichert wie Leistung, Charakter und Aussehen. Zudem enthält jede Körperzelle sogenannte Mitochondrien. Sie werden immer als die Energiekraftwerke der Zellen bezeichnet, weil sie Energie in Form von ATP, bilden. Mitochondrien sind in allen Körperzellen notwendig, vor allem in der Muskulatur, also dort wo das Pferd einen besonderen Energieverbrauch besitzt. Über das  X-Chromosomen der Mutter werden die mitochondrialen Informationen weitergegeben. Somit bekommt das Fohlen 51 % des Erbgutes, vor allem zum Thema Leistung, von der Mutter und nur 49 % vom Vater. Das weibliche Fohlen bekommt das eine X-Chromosomen von der Mutter und das andere X-Chromosomen vom Vater. Allerdings werden auch hier vermutlich mehr Informationen weitergegeben, da das mütterliche X-Chromosomen größer ist, als das vom Hengst weitergegebene.

Mehrere Studien haben gezeigt, dass zumeist die Stute Körpergröße und Kopfform des Fohlens stärker beeinflusst, als der Vater. Ebenso nimmt die stressfreie Umgebung mit viel Bewegung, Licht und richtiger Fütterung, bereits während der Trächtigkeit Einfluss auf die Gesundheit des jungen Pferdes. Negative Stresshormone können die Gebärmutterschranke passieren und das Embryo bereits im Frühstadium so schädigen, dass dies auch nach der Geburt durch gute Aufzucht nicht mehr zu korrigieren ist.

Während der Saugfohlenphase lebt eine Stute viele Verhaltensformen, sowohl ihr Benehmen dem Menschen gegenüber, als auch in Bezug auf das Sozialverhalten in der Gruppe dem Fohlen vor. Dies prägt die Fohlen für ihr ganzes Leben. Dominante, selbstbewusste Stuten prägen daher auch ihre Fohlen gleichermaßen.

Ein guter Stutenstamm, mit gesunden, charakterlich einwandfreien Stuten legt also vielmehr die Basis für ein erfolgsversprechendes Reitpferd, als der bewegungsstärkste Vererber.

Fellfarben Vererbung – nur ein Kriterium

Genkrankheiten in der Warmblutzucht – Wo wird es gefährlich?