Deze blogpost is geschreven door: HolyCow

Geneticablog #4: Back to the Basics 4.0: Welke genen zijn belangrijk in kleurgenetica bij paarden?

Dit blog zullen we kort de belangrijkste genen in de kleurgenetica doornemen! Dit is voor nu het laatste blog in de serie van ‘Back to the Basics’, en is bedoeld als een kleine samenvatting van de belangrijkste genen voor kleurgenetica bij het paard. 

Bij enkele kleuren komen bepaalde ziektes vaker voor. Op My Horsez (MH) zijn er geen ziektes gekoppeld aan de vachtkleur. Maak je hier dus geen zorgen over wanneer het om je pixelpaardjes gaat!

Als voorbeeld voor de kleuren raad ik aan deze afbeelding te bekijken, gemaakt door EmmaVZ: https://www.deviantart.com/emmavz/art/HORSE-COLOR-CHART-Single-Genes-UPDATED-430047314

Basis
De basiskleuren van een paard worden bepaald door het Extension/MC1R gen en het agouti gen. Deze twee werken samen, en kun je eigenlijk niet los van elkaar zien. 

Bij Extension zijn de opties Zwart(/vos) of vos. Hierbij is zwart dominant (E), en vos recessief (e). Daarnaast is er nóg een vos allel: ea. Deze is vrij zeldzaam. Op MH bestaan alleen het E en e allel.

Agouti toont alleen bij aanwezigheid van tenminste een E-allel. Vos is namelijk epistatisch over het agouti gen. Van agouti heb je het zogenaamde ‘geen’ agouti, ofwel het ‘zwart’ agouti, dat recessief is (a). Daarnaast heb je het ‘Bruin’ agouti, welk dominant is (A). 
Wanneer een paard tenminste een E-allel heeft op Extension, en homozygoot is voor het recessieve agouti, (E_ / aa) heb je een zwart paard. Wanneer een paard tenminste een E-allel heeft en ten minste één A-allel, heb je een bruin paard:
 
Dus kort samengevat:
ee // __ = vos
E_ // aa = zwart
E_ // A_ = Bruin

Op MH wordt gebruik gemaakt van 3 soorten bruin: A > A+ > At > a. Hierbij geldt ook weer dat het E-allel aanwezig moet zijn voordat je paard een zwart of een van de bruine vachten krijgt. Alhoewel vroeger er ook echt werd gedacht dat dit in RL ook zo werkte (waarbij At Seal Brown was, A+ ‘wild bay’, en A normaal bruin), is hier nog geen bewijs voor gevonden. 

Bij vos krijg je een bruine vacht met (rood/licht)bruine manen. Bij Bruin een bruine vacht met zwarte manen en staart, en daarbij zwarte benen en zwarte randen aan de oren. 

Verdunningen
Naast de basiskleur zijn er vele verdunningen. Deze verdunnen als het ware de kleur van de vacht, tot vaak een lichtere kleur.

Dun ofwel ‘wildkleur’. Op het Dun-gen zijn de allelen Dun (D), non-dun1 (nd1 /d1)  en non-dun2 (nd2 /d2) mogelijk. Dun zorgt voor een verdunde vacht primitive markings: Een aalstreep en zebrastrepen op de benen zijn de bekendste voorbeelden hiervan. Maar denk ook aan een donkere schouderstreep, komt ‘cobwebbing’ op het voorhoofd voor: Donkere streepjes die de (normale) richting van de haartjes in de vacht volgen en zo een spinnenweb-achtig patroon veroorzaken. De benen zijn vaak donkerder dan de verdunde vacht, en er zit ook een donker ‘masker’ op het hoofd. De oren blijven ook vaak donkerder. Daarnaast kunnen er witte dekharen zijn op de manen en staart: ‘Frosting’
Vos + Dun = Vos Dun / Red Dun. (Wildkleur Vos)
Bruin + Dun = Bay Dun, Classic Dun, Dun. (Wildkleur (Bruin))
Vos + Dun = Grullo. (Wildkleur Zwart)

Bij non-dun1 zijn er vaak wel primitieve markeringen, maar is de verdunning meestal niet tot amper aanwezig. De primitieve markeringen kunnen dan wat lastiger vindbaar zijn, gezien het contrast wat minder groot is. non-dun1 wordt ook wel ‘Iberian Dun’ genoemd. Dit omdat in enkele Iberische rassen een vorm van Dun voorkwam die niet hetzelfde was als de normale Dun. Uiteindelijk bleken deze nd1 te hebben. nd1 komt echter voor in veel rassen, dus de term ‘Iberian Dun’ wordt weinig meer gebruikt.
Bij non-dun2 heb je geen primitieve markeringen en geen verdunning, maar een ‘normaal’ paard. 

Dun is dominant over non-dun1 en non-dun 2, non-dun1 is dominant over non-dun 2. 

Op MH kun je op het Dun-gen alleen het Dun (D) of  geen dun (n) allel hebben. Dun is hierbij dominant over niet-dun. 


Cream en Pearl zitten samen op één gen. Cream (Cr, of C^Cr) is incompleet dominant, en verdunt  met name rood/bruin pigment. Bij 1x cream wordt de normale vachtkleur lichter en ook de oogkleur kan lichtbruin/hazel/amberkleurig worden, bij 2x cream krijg je een zeer licht cremekleurig paard, met een lichte (roze) huid (zichtbaar op onbehaarde plekken zoals neus/rond de ogen) en blauwe ogen. Pearl (prl) verdunt ook de kleur. Pearl is recessief, immers heb je normaal 2x pearl nodig voordat het toont. Maar het kan ook in combinatie met Cream (1x Cr, 1x prl) tonen. Dit wordt ook wel Pseudo-pearl genoemd. Wanneer een paard heterozygoot is voor 2 ‘gemuteerde’ (niet-wildtype) allelen, wordt dit ook wel ‘Compound Heterozygous’ genoemd. Ook Pearls en Pseudo-pearls hebben een lichte huid, en een lichtbruin/geel, tot groen / blauwe ogen. 

De ‘code’ bij pearl kan wat ingewikkeld zijn. Omdat pearl voornamelijk als ‘recessief’ wordt gezien, zou een code bestaand uit kleine letters, zoals ‘prl’ of C^prl, correct zijn. Echter wordt soms (door bv Universiteit Californië/Davis, die veel onderzoek doet naar paarden genetica) wordt ‘Prl’ gebruikt, dus startend met een hoofdletter. 
Wanneer een paard alleen het wildtype ‘geen cream/pearl’ heeft, krijgt dit vaak de code: ‘n’. Echter wordt ook ‘C’ en ‘c’  gebruikt.

Vos + 1x Cream = Palomino.
Vos + 2x Cream = Cremello
Bruin + 1x Cream = Valk
Bruin + 2x Cream = Perlino
Zwart + 1x Cream = Smoky Black
Zwart+2x Cream = Smoky Cream

Vos + 1x Cream, 1x Pearl = Palomino Pearl 
Bruin + 1x Cream, 1x Pearl = Buckskin/Valk Pearl
Zwart + 1x Cream, 1x Pearl = Smoky Pearl

De 2x pearls worden simpelweg Vos Pearl, Bruin pearl en Zwart pearl genoemd. 

In Spanje worden ‘pearl’ paarden ook wel ‘champagne’ genoemd, gezien de kleur wat kan lijken op de kleur van champagne, en de vachtkleur van echte ‘champagne’ paarden. Echter is champagne dus ook een andere verdunning, die nog niet is ontdekt in Iberische paarden. 

Op MH wordt kwa vachtkleur geen onderscheid gemaakt tussen de basiskleuren van de pearls, en of het pseudo-pearl of écht pearl is. Daarnaast zitten pearl en cream hier op verschillende genen, en zijn combinaties zoals 2x cream en 2x pearl ook mogelijk. In het echt dus niet, gezien ze samen bij één gen horen.

Zilver is een verdunning die alleen op bruinbasis en zwartbasis toont, dus niet op vosbasis. Het is dominant. Wel is het Zilver allel, met name wanneer homozygoot, geassocieerd met oogproblemen. De allelcode is Z. 
Bruin + Zilver = Zilverappel Bruin / Silver Bay
Zwart + Zilver = Zilverappel (Zwart) / Silver (Black)

Op MH werkt Zilver hetzelfde.

Champagne, met allelcode (Ch), is een verdunning die op alle vachtkleuren toont, zo genoemd door de champagne-achtige kleur. De huid is vaak roze met vele zwarte vlekjes, wat zichtbaar is bij onbehaarde plekken zoals ogen en neus. De ogen zijn vaak lichtbruin/geel, tot groenig/blauw. Het is dominant. Bij Champagne wordt er vaak onderscheid gemaakt tussen paarden met een bruine basis of donkerbruine/seal brown basis.

Vos + Champagne = Gold Champagne
Bruin + Champagne = Amber Champagne, of Sable Champagne wanneer het om een donkere Amber Champagne gaat (met waarschijnlijk ‘Seal Brown’ als basis)
Zwart + Champagne = Classic Champagne.

Wanneer een paard zowel cream als champagne heeft, wordt dit vaak aangeduid met ‘Cream’ in de naam. (Bv Gold Cream Champagne). Vroeger werd in plaats van Cream ook wel ‘Ivory’ gebruikt. Bij 2x cream + champagne wordt dan vaak ‘Double Cream Champagne’ gebruikt.

Afwezigheid van een Champagne-allel wordt vaak aangeduid met ‘n’

Op MH wordt tegenwoordig ook de versie met ‘Cream’ gebruikt als naamgeving voor Champagne + Cream. Daarnaast maakt MH ook onderscheid tussen Licht/Donkerbruin + Champagne (Amber Champagne) en Seal Brown + Champagne (Sable Champagne).

Mushroom is een zeldzame verdunning die tot nu toe alleen is gevonden bij Shetlanders en enkele minipaarden rassen. Het toont alleen op vos en bruin, en is recessief. 
Mushroom zorgt voor een sepia-achtige tint aan de vacht.
De code van mushroom is net zoals pearl wat ingewikkeld. Waarbij het recessief is en dus ‘mu’ zou moeten zijn, gebruikt het onderzoek dat het allel heeft ontdekt “Mu”. (En ja, een deel van de onderzoekers kwam van UC Davis) Hierdoor gebruikt een deel van de laboratoria die voor dit gen testen Mu, en een deel mu. 
Afwezigheid van Mushroom wordt meestal aangegeven met ‘n’. 
De naam van de mushroomkleuren is meestal gewoon de kleur + mushroom erachter. Dus Vos Mushroom, Bruin Mushroom, Valk Mushroom, enz. 

Op MH is mushroom aanwezig, zoals in RL. Recessief en alleen op vos/bruin basis. 

Modifiers

Grey/Gray is het gen dat voor Schimmel zorgt. Veulens worden geboren met hun onderliggende vachtkleur (Zwart, Palomino, enz), maar dan vaak iets feller gekleurd dan normaal en vaak met een grijs brilletje rond de ogen. Wanneer ze ouder worden verliezen de haren pigment en veranderen ze langzaam in een schimmel. De huid blijft wel de normale, zwarte kleur. Daarnaast hebben schimmels een verhoogde kans op melanomen,
Schimmel is dominant, en uiteindelijk wanneer het paard geheel wit is, epistatisch over de meeste vachtkleuren. Wel blijft zelfs dan nog soms de onderkleur en witpatronen/aftekeningen zichtbaar op de onbehaarde delen, door de roze/gespikkelde huid die zij veroorzaken, en afwijken van de normaal geheel zwarte huid van een schimmel. De witpatronen/aftekeningen zie je daardoor ook goed wanneer een schimmel nat is, dan schijnt de huid beter door. 
Grey wordt aangegeven met G, afwezigheid van dit allel met ‘n’. 

Op MH heet het Graygen ook vaak ‘Schimmel’ en is het incompleet dominant: 1x Schimmel geeft een appelschimmel, 2x Schimmel geeft een Schimmel. In RL is appelschimmel een fase die een schimmel doormaakt, niet een heterozygote schimmel. De veulens worden in hun onderliggende vachtkleur geboren, maar hier zijn geen verandering zoals een meer intense kleur of een brilletje. Ook de lichte huid veroorzaakt door sommige verdunningen is niet te zien. Roze huid veroorzaakt door aftekeningen/witpatronen zijn wel zichtbaar. Bij Schimmels is soms op bepaalde plekken zelfs nog iets zichtbaar van de ‘witte’ delen van het patroon. (Omdat de tint wit bij schimmel en witpatronen nog wel eens íetsjes verschilt)
Daarnaast heb je op MH het gen Rose, welke Rose Gray en Rose Appelschimmel veroorzaakt. In RL bestaat dit gen niet. Rose Gray wordt in het echt veroorzaakt door een bruin/rood/vos/valk/enz ondervacht die aan het schimmelen is. Door de mix van witte/grijze haren en rossige haren ontstaat de Rose Appelschimmel / Rose Gray kleur.
Ook heb je op MH een gen voor Flea. Deze veroorzaakt vliegenschimmel. In het echt zijn er mogelijk wel erfelijke genetische factoren voor het ontstaan van vliegenschimmels, maar is er geen duidelijk gen zoals flea én kan het waarschijnlijk ook komen door niet erfelijke factoren. 

Flaxen is de naamgeving van een gen wat nog niet gevonden is. De theorie is dat Flaxen op vossen tonen en dan zorgt voor zweetvos: lichte manen en staart bij paarden die voskleurig of vos-basis zijn. Waarschijnlijk is het recessief, al is het misschien ook polygenetisch. 
Op MH is het een recessief gen, welk alleen toont op (koffie)vos(dun). 

Sooty zorgt voor donkere tot zwarte haren door de vacht heen. Dit kan variëren van enkele zwarte haartjes, tot zodanig extreem dat de onderliggende kleur onherkenbaar is. Het is waarschijnlijk polygenetisch, maar de achterliggende genen zijn nog niet gevonden. Mogelijk is Sooty mede een veroorzaker van koffievos kleur bij paarden, maar dit is nog niet zeker. 
Op MH is sooty incompleet dominant: Het toont over de hele vacht, en is donkerder wanneer het dubbel aanwezig is. Daarnaast heeft MH het gen Liver, wat bij vossen en zweetvossen zorgt voor een donkere vacht: (Flaxen) Koffievos. 

Pangare, ookwel Mealy, zorgt voor een lichte kleur bij met name de snuit, onderbuik en benen. Waarschijnlijk is het polygenetisch. 
Op MH is er geen gen voor Pangare, maar bij sommige rassen/kleuren (bijvoorbeeld donkerbruin bij het Belgische Trekpaard) zit het fenotype van pangare al in de vacht verwerkt. 

Witpatronen
Voor een voorbeeld van hoe enkele witpatronen eruit zien, die deze afbeelding, wederom gemaakt door EmmaVZ: https://www.deviantart.com/emmavz/art/HORSE-COLOR-CHART-Patterns-UPDATED-430502001
KIT: Kit is een gen waarop meerdere witpatronen liggen: Tobiano (TO / T), Roan (Rn), Sabino (Sb1) en Dominant White. Van Dominant White, ookwel ‘White Spotting’, worden steeds meer variaties gevonden. Al deze allelen krijgen hun eigen ‘nummer’. (W5, W10, W20, enz). 
Sabino (overo) is een naam voor een groep slecht omschreven, grillige patronen,  met veel losse witte haren. Er is één allel voor Sabino gevonden, Sabino1 (Sb1). Deze is incompleet dominant. Heterozygoot zorgt het meestal voor sokjes, een bles en een buikvlek, soms wat meer. Homozygoot kan je een bijna tot geheel wit paard krijgen. 
Bij tobiano (TO / T)  ontstaat een patroon met meestal 4 witte voeten, wit dat over de bovenkant van de rug/schouder/achterhand heen gaat, en verticaal naar beneden loopt. Het patroon heeft ‘gladde’ en ronde randen, en is dominant. 
Bij Roan zijn er vele witte haartjes op het lichaam. Deze witte haren komen meestal niet voorbij de hak, voorknie en kaak. De code voor Roan is Rn. Ondertussen is er al een mutatie gevonden waardoor Roan waarschijnlijk veroorzaakt wordt bij de meeste rassen. Echter zijn er waarschijnlijk meerdere Roan allelen. Er wordt gedacht dat bij bijvoorbeeld Engelse Volbloeden, een andere mutatie voor Roan zorgt. 
Vroeger dacht men dat Roan homozygoot lethaal was, en dat foetussen/embryo's die homozygoot waren voor Roan verloren gingen. Dit lijkt echter niet het geval te zijn. 

Op MH is er sprake van één gen voor Roan. Daarnaast heb je twee genen voor Tobiano, en twee voor sabino; Tobiano 1 (Tob1), Tobiano 2 (Tob2), Sabino 1 (Sab/Sb1) en Sabino 2 (Sab/Sb2). In gecombineerde patronen (Tobiano Sabino, Tobiano Splash, Sabino Splash, enz.) tonen Tob1 en Tob2 hetzelfde, en Sb1 en Sb2 hetzelfde. Daarnaast heb je Dominant White (DW), waarbij 1x DW toont als Sabino 2, en 2x DW een geheel wit paard geeft met een roze huid.

Bij Splashed White Overo, kortweg Splash, spelen twee genen een rol: PAX3 en MITF. Voor beide genen zijn meerdere allelen gevonden. In naamgeving is het vrijwel allemaal ‘SW…’ waarbij elke Splash allel hun eigen nummer krijgt. (SW1, SW2, SW3, enz). Het verschilt per gen of het dominant of  incompleet dominant is, en bij sommige allelen wordt zelfs gedacht dat het homozygoot lethaal is. Sommige van de allelen zijn geassocieerd met doofheid. De patronen variëren van enkel een blauw oog, met eventueel een witte aftekening op het hoofd en op de benen, naar een karakteristiek patroon waarbij het lijkt alsof de onderkant van het paard in witte verf gedoopt is. 
Op MH is er maar één Splash gen, en is het incompleet dominant. 1x Splash zorgt voor witte aftekeningen op het hoofd, sokken en buikvlek. 2x Splash meestal voor een groter ‘in witte verf gedoopt’ patroon. Bij gecombineerde patronen is er geen verschil tussen heterozygoot of homozygoot. 

Frame Overo is een patroon dat zich kenmerkt doordat het een grillig maar goed omschreven patroon geeft, waarbij het witpatroon niet over de bovenkant (of onderkant) heen gaat, maar ‘in het midden’ blijft. Het kan echter ook heel minimaal tonen, zoals een blesje en wat sokjes of zelfs alleen een blauw oog. Homozygoot Frame Overo is helaas lethaal. Deze veulens worden geheel wit geboren met een slecht werkend darmkanaal, en overlijden daaraan. 
Op MH is Frame Overo incompleet dominant: 1x Frame zorgt voor een kleiner patroon terwijl 2x Frame voor een groter patroon zorgt. Bij gecombineerde patronen is er geen verschil tussen heterozygoot of homozygoot.

Rabicano is een patroon dat zich kenmerkt door witte haren in de staart en witte haren rond de flanken. Het kan heel minimaal zijn: sommige paarden hebben alleen wat witte haren rond de staart. Het is waarschijnlijk erfelijk, maar of het dominant/recessief/oid is, is onbekend. Het veroorzakende gen is nog niet gevonden.
Op MH is Rabicano dominant.

Daarnaast heb je Bend-Or spots (BoS) en Birdcatcher Spots (BS): De oorzaak is niet bekend. Mogelijk is het vergelijkbaar met pigmentvlekken en sproeten bij een mens. 
Op MH zijn ze dominant - incompleet dominant. (2x BoS is iets donkerder en 2x BS iets lichter, dan wanneer ze 1x aanwezig zijn. Het verschil is bij sommige rassen nihil, bij andere rassen vrij duidelijk) 

Daarnaast heb je nog de Appaloosa patronen. Hierbij zorgt Leopard complex (Lp) voor witte haren.  Los zorgen ze voor het patroon ‘Varnish Roan’, een patroon met vele witte haren op de vacht. Naarmate het paard ouder wordt, komen er meer witte haren bij. De aanwezigheid van Lp zorgt voor een verhoogde kans op een ontsteking in het oog. Daarnaast zijn paarden met homozygoot het Lp-allel vrijwel altijd nachtblind.
Vervolgens zorgen PATN genen dat deze witte haren zich kunnen concentreren tot een patroon. Voor nu is alleen PATN1 ontdekt, die zorgt voor een groot wit patroon: Leopard (Luipaardbont)/Semi-Leopard bij heterozygoot Lp en Few Spot bij homozygoot Lp. Andere PATN genen zijn niet gevonden, maar geven waarschijnlijk Blanket (1x Lp) en Snowcap (2x Lp) patronen. De samenwerking van meerdere PATN patronen bepaald waarschijnlijk de grootte van het patroon.
Op MH werkt het grotendeels hetzelfde. Echter, in plaats van meerdere PATN patronen die Snowcap/Blanket veroorzaken, heeft MH alleen PATN2. Vroeger dacht men namelijk dat in RL er ook maar één PATN2 gen was, in plaats van meerdere PATN genen. 

Dat was het voor nu! Volgende keer gaan we een stapje de verdieping in, en bezig met de moleculaire genetica. 

Opfrisser nodig? Lees de vorige geneticablogs!
Geneticablog #1: Back to the Basics 1.0
Geneticablog #2: Back to the Basics 2.0: Mendeliaanse genetica en notatie van genotype
Geneticablog #3: Back to the Basics 3.0: Niet-Mendeliaanse overerving