Verwantschap tussen dieren op basis van Genomische informatie

Genetische relaties tussen dieren Verwantschap of genetische relaties tussen dieren spelen een belangrijke rol in de fokkerij: bij het berekenen van fokwaarden bij het bepalen van inteelt

Genetische relaties tussen dieren In deze module leer je over verwantschappen tussen dieren: Wat is dat precies? Waarop is het gebaseerd? Hoe bepaal je verwantschap? Als we genomische informatie hebben... ...kunnen we verwantschap dan beter bepalen?

Introductie: AB CD AD BC AC BD Verwantschappen gebaseerd op afstamming is een gemiddelde van het aantal allelen wat ze gemeenschappelijk hebben. Bij toeval kunnen volle broers of zussen precies het andere gen gekregen hebben. De 2 linker en de 2 rechter hebben dat bijvoorbeeld AB CD de linker 2 veulens zijn onverwant op dit gen Met andere veulens met BD is de verwantschap op dit gen 1 AD BC AC BD

Dus: Additief genetische relaties gebaseerd op stambomen is de verwachte overlap in allelen. De werkelijke overlap van allelen kan verschillen door het toevalsproces in overerving van genen (d.i. mendelian sampling) Het toevalsproces is cumulatief over generaties ouder 1 ouder 2 ? ? ? ? kind

Genomische informatie Door SNP-merkers op het genoom te vergelijken kunnen we de werkelijke genetische relatie tussen 2 dieren bepalen. Voorbeeld: vergelijking op 20 SNP-merkers op het genoom Hieronder is het genoom van 3 paarden schematisch weergegeven, met daarop 20 SNPs verdeeld over het genoom. Paard1 Paard2 Paard3 2 1 2 1 1 2 0=aa 1=Aa 2=AA De code 0 op een SNP betekent homozygoot voor het ene allel (bv. a), 1 betekent heterozygoot, en 2 homozygoot voor het andere allel (bv. A.)

Genomische informatie 0=aa 1=Aa 2=AA 2 1 Paard1 Paard2 Paard3 Paard1 en 2 hebben 14 merkers gelijk Paard1 en 3 hebben 11 merkers gelijk Paard 1 en 2 zijn meer verwant

In de praktijk wordt de genomische gelijkenis tussen dieren bepaald op een paar honderd tot een paar duizend SNP- merkers. De genomische verwantschap voor volle broers en zusters is gemiddeld 0.5 en voor halfbroers en –zusters is dat 0.25, maar zoals in de figuur te zien is, is er een spreiding rond de gemiddelden.

Vergelijking van verwantschap in de praktijk In deze figuur worden resultaten van stamboom en SNP-merkers met elkaar vergeleken. Elk puntje geeft de verwantschap tussen 2 dieren gebaseerd op stamboom (x-as) en op SNP-merkers (y-as) Als de verwantschappen van beide methoden exact hetzelfde zouden zijn, dan lagen de puntjes precies op de rode lijn. Je kan zien dat dat niet klopt!

Vergelijking van verwantschap in de praktijk Bijv. bij verwantschap op afstamming =0.6 (x-as=0.6), bleek de verwantschap op SNP te varieren tussen 0.1 en 0.7 En bij verwantschap op afstamming = 0 (x- as = 0), bleek de verwantschap op SNP groter dan 0.5 te zijn. Ofwel, onverwant op basis van pedigree bleek meer verwant dan volle broers of zusters op basis van SNP-merkers! Verwantschap op basis van SNP-merkers kunnen in de praktijk verschillen van verwantschap op basis van afstamming

Verwantschap op basis van stamboom en SNPs: Waarom kunnen ze verschillen?: Genomische verwantschap kan rekening houden met mendelian sampling. Grote verschillen duiden meestal op een verkeerde stamboekregistratie vroeger moest alles met de hand dekking door een andere hengst dan op papier staat. Genomische informatie dan hoeven we niet de afstamming te kennen Genomische verwantschap is wel duurder Er moet DNA voorhanden zijn (uit bloed, haren of weefsel)

Samengevat Verwante dieren: hebben meer dezelfde allelen dan onverwante dieren hebben een of meer gemeenschappelijke voorouders kan bepaald worden op basis van afstamming kan nauwkeuriger bepaald worden op basis van genomische informatie