Genetik - Einleitung

Die Sache mit der Genetik mutet oft einfacher an, als es sie ist. Die Schulzeit liegt meist einige Jahre zurück. Man kann sich gerade noch erinnern, dass es da so etwas wie Mendel'sche Gesetze gab.

Die Vererbung des Fellkleids der Katze (Färbung und Länge) folgt nun diesen Mendel'schen Gesetzen. Man kann also Wahrscheinlichkeiten dafür angeben, welche Fellfarben bei den Kleinen fallen. Mendel hat Experimente mit Tausenden von Erbsenpflanzen gemacht, um die Verteilungsverhältnisse herauszufinden. Natürlich können sich diese in einem einzelnen Wurf nicht exakt repräsentieren.

In dem Buch Britisch Kurzhaar & Co. ist das Wichtigste zur Genetik erläutert, wenngleich die Feinheiten nur aus dem Robinson erschließbar sind. Im Internet habe ich eine ganz hervorragende Darstellung des genetischen Wissens gefunden. Frau Hortensia Thut aus Oberentfelden/Schweiz, eine Ragdollzüchterin mit Zwingernamen MayDay's, hat mir freundlicherweise gestattet, ihre Ausführungen auf meiner Seite einzustellen:

Wenn wir uns mit den Vererbungsregeln oder wie es im Fachjargon heißt, mit Genetik, beschäftigen, dann beobachten wir, wie einzelne Merkmale von einer Generation an die andere weitergegeben werden oder wie sich bestimmte Merkmale von Katze oder Kater in den Babys wiederfinden, vermischen oder verstecken, also scheinbar verloren gehen.

Das Wesen der Vererbung besteht darin, dass ein bestimmtes Erbgut, also ein bestimmter Bauplan, von Generation zu Generation weitergegeben wird. Die Summe aller in einem Bauplan für einen bestimmten Organismus enthaltenen Informationen nennt man Genom. Bei einer Katze enthält die befruchtete Eizelle alle die Einzelinformationen als Genom zusammengefasst, die dann während der Entwicklung alle die Merkmale ergeben, an denen wir diesen Organismus als Katze erkennen: Ein bestimmter Körperbau, Fellqualität, Fellfarbe, Felllänge, Farbdichte, eine bestimmte Kopfform, Ohrenform, Augenform ...

Im Zellkern einer jeden Zelle, auch der befruchteten Eizelle, aus der jeder Organismus durch eine Anzahl von Zellteilungen, sogenannten Mitosen, schließlich entsteht, befinden sich die Chromosomen. Die Chromosomen bestehen aus Proteinen und den Nukleinsäuren. Die wichtigsten Nukleinsäuren heißen Desoxyribonukleinsäure und Ribonukleinsäure, besser bekannt unter den Kürzeln DNA und RNA (acid = Säure). Ein DNA-Molekül ist ein langes, perlschnurartiges Gebilde, auf dem viele hundert Gene hintereinander angeordnet sind.

Die Chromosomen machen während der Zellteilungen bestimmte Zyklen durch und werden nach bestimmten Regeln auf die beiden Teilungsprodukte, die Tochterzellen, verteilt. Die Anzahl und Form der Chromosomen ist in jeder Zelle einer Pflanzen- oder Tierart immer gleich und in Zellen nahe verwandter Arten ähnlich. Gene die unabhängig voneinander vererbt werden, liegen auf verschiedenen Chromosomen, solche die aneinander gekoppelt vererbt werden, liegen hintereinander auf demselben Chromosom.

Ganz spezielle Teilungen, auf die ich hier nicht genauer eingehen will, führen zu den Keimzellen oder Gameten. also bei der Katze zu den Eizellen und beim Kater zu den Spermien. Diese Reifeteilungen oder Meiosen sorgen dafür, dass das Erbgut von Mutter und Vater nach bestimmten Regeln, auf die Eizellen und Spermien verteilt wird. Nach dem Decken verschmelzen je eine Eizelle und ein Spermium zur befruchteten Eizelle, der Zygote, aus der dann durch Mitosen wieder ein Kätzchen entsteht.

Wenn das Genom die Informationen für alle Merkmale enthält, dann enthält jedes Gen, das ja Teil des Genoms ist, die Information für ein Merkmal. Dabei sind manche Merkmale offensichtlich, wie zum Beispiel Augenfarbe und Form, Fellfarbe, Felllänge oder Farbdichte. Die meisten aber, wie zum Beispiel Körperbau, innere Organe usw., eher versteckt. Und was ist mit "kurzem Haar", "langem Haar" oder "schwarzem Fell", "blauem Fell"? Hier handelt es sich um Ausprägungen oder Schalterstellungen eines bestimmten Merkmals oder Gens. Man nennt dieses Allel.

Also: Jedem Merkmal, zum Beispiel "Farbdichte", liegt ein bestimmtes Gen zugrunde, das alle notwendigen Informationen zur Ausbildung des Merkmals enthält, beim Beispiel der Farbdichte also die Form und Verteilung der Pigmente steuert, welche die Fellfarbe entstehen lässt. Das Gen kann aber auch noch verschiedene Schalterstellungen oder Allele einnehmen, die dann beispielsweise zu der "vollen" Farbe Schwarz oder der "verdünnten" Farbe Blau führen.

Die ganzen Vererbungsregeln sind nur statistisch zu erfassen. Dazu kommt noch eine Schwierigkeit, vor der wir auch heute mit unseren ganzen modernen Methoden noch stehen: Wir können ein Gen nicht sehen, auch nicht unter dem stärksten Mikroskop. Erst wenn von einem Gen zwei oder mehr Allele existieren, erkennen wir es als eigenständiges Gen.

Wenn es zum Beispiel nur Katzen mit kurzem Fell geben würde, dann hätte man keinen Grund anzunehmen, dass es ein eigenes Gen gibt, das für das Merkmal "Felllänge" zuständig ist. Erst wenn durch eine sprunghafte Änderung der genetischen Information, durch eine Mutation, eine vom Wildtyp oder Normaltyp abweichende Ausprägung eines Merkmals, also ein neues Allel entstanden ist, können wir daraus schließen, dass es sich um ein selbständiges Gen handelt. Eine kleine Veränderung im Genom kann zu deutlich sichtbaren Veränderungen in der Ausprägung eines Merkmals führen. Ein Allel ist entstanden.

Jeder Organismus hat einen bestimmten Bauplan. Dieser wird in Form von Genen festgehalten. Die Summe aller Gene ist das Genom, das auf eine bestimmte Anzahl von Chromosomen verteilt ist. Diese charakteristische Anzahl von Chromosomen nennt man auch den einfachen oder haploiden Chromosomensatz. Von jedem Chromosom gibt es ein Duplikat. Es ist also in jeder Zelle ein zweiter Chromosomensatz vorhanden, der dem ersten Satz homolog ist, lediglich die Schalterstellungen oder Allele der entsprechenden Gene können unterschiedlich sein. Bei der Katze sind dies 38 Chromosomen oder eben 19 Chromosomenpaare.

Diesen doppelten Chromosomensatz bezeichnet man als diploiden Chromosomensatz. Dieses "doppelte System" hat sich in der Evolution bewährt, denn bei Ausfall eines Bauplanteils kann auf das Duplikat zurückgegriffen werden. Damit ist ein Überleben eher gesichert. Das Vorhandensein verschiedener Allele lässt eine größere Vielfalt zu, was letztendlich eine Anpassung an bestimmte oder auch veränderte Umweltbedingungen erleichtert.

Es gibt allerdings im Genom aller höheren Lebewesen ein Chromosomenpaar, das gar kein richtiges Paar ist. Und doch bezeichnet man sie als homologe Chromosomen, denn beides sind Geschlechtschromosomen. Das größere ist das X-Chromosom, das kleinere ist das Y-Chromosom. Man nennt die Geschlechtschromosomen auch Heterosomen und unterscheidet sie damit von den übrigen Chromosomen, den Autosomen, die immer "echte" Paare bilden.

Fast der gesamte Bauplan für eine Katze liegt auf den Autosomen. Das X-Chromosom trägt die sogenannten weiblichen Geschlechtsrealisatoren, welche die Ausprägung aller weiblichen Geschlechtsmerkmale steuern. Auf dem Y-Chromosom dagegen liegen die männlichen Geschlechtsrealisatoren. Ist ein Y-Chromosom vorhanden, wird sofort die Entwicklung der Geschlechtsmerkmale umgesteuert, und es kommt ein Kater dabei heraus. Also sind im Normalfall XX-Katzen Weibchen und XY-Katzen Kater.

Für etwas Verwirrung sorgt die Tatsache, dass im Gegensatz zum Y-Chromosom, auf dem X-Chromosom auch noch einige andere Gene liegen. Auf diese geschlechtsgebundenen Erbgänge werde ich noch zurückkommen, wenn es um die roten und die Schildpatt-Katzen geht.

Die Ausprägung von Schwarz, Blau, Braun bis hin zu Lila wird dem Eumelanin zugeschrieben. Das Phäomelanin sorgt für Rot und dessen Verdünnung Creme. Die Verteilung dieser beiden Farbstoffe ist genetisch fixiert. Von maßgeblichem Einfluss sind hierbei bestimmte Erbfaktoren, welche die Farbstoffbildung entweder fördern oder hemmen. Einer dieser Faktoren wird nach der schwer definierbaren Farbe des südamerikanischen Goldhasen (Dasyprocta aguti) "Agouti" genannt.

Gelangt der Agouti-Faktor durch Mutation zum Ausfall, so entwickeln sich die Phäomelanine nicht. Ihre Stelle wird von den Eumelaninen eingenommen, wodurch die Haare mehr oder weniger gleichmäßig schwarz gefärbt sind und keinerlei Bänderung mehr aufweisen. Umgekehrt kann die Bildung von Eumelanin unterdrückt werden, so dass durch die alleinige Anwesenheit von Phäomelanin eine rote Haarfarbe zustande kommt. Sie ist fast stets mit einem Zeichnungsmuster verbunden.

Selbst bei den einfachen Farben, macht die genetische Erklärung manchmal doch einige Schwierigkeiten. Wenn hier von "einfachen Farben" die Rede ist, dann heißt das einfarbige oder mehrfarbige Tiere ohne weitere Zeichnung. Und da geht es auch schon los! Denn um die "einfachen Farben" zu erklären, muss man zuerst wissen, was es mit dem Agouti-Gen auf sich hat. Dieses Gen gehört schon deshalb an die erste Stelle, weil man bei der Beschreibung eines Genotyps die beteiligten Gene in alphabetischer Reihenfolge auflistet, und so sollen sie auch besprochen werden.

© Hortensia Thut, Schweiz