Merle shiba (M-lokus)

Viikonlopun värigenetiikka-aiheeksi valikoitui merle. Mystinen, eksoottinen ja vaarallinen merle. Varoitan jo valmiiksi, että merleen verrattuna shibojen värigenetiikka on aikasemmin ollut mukavan yksinkertaista.

Merleväritys ei tietenkään kuulu alkuperäisiin japanilaisrotuihin, mutta tämä kumma väri nyt pyrkii hyppimään roturajojen yli ja ilmestymään yht’äkkiä sinnekin, missä sitä ei aiemmin ole ollut. Shiboissa sitä on jo näkynyt, ja etenkin mameshibat on mielestäni otollinen kohde, koska niissä shiban rotumääritelmä ei muutenkaan paljoa paina (arvaatkaas, mikä on yleisin Shibalogiseen blogiin johtava hakutermi heti shiba blogin jälkeen!)

Merle, mateenväri, marmorointi

Otsikossa on kolme suomalaista termiä samalle väritykselle. Nykyisin käytössä on lähinnä kansainvälinen merle, joka kenties tulee ranskan mustarastasta tarkoittavasta sanasta. Ei mitään käryä, onko mateenvärin kantasana se kala. Molemmissa eläimissä voi kyllä nähdä tummien ja vaaleiden läiskien vuorottelua. Marmorilattia vastaa väriä mielestäni jo hyvin, vaikka ”sinihomejuusto” olisi vielä parempi.

Useimmille suomalaisille tutuin merlekoira on luultavasti collie tai sheltti.

Merle voi tuottaa söpöt siniset silmät. Toisaalta sama geeni voi tuottaa myös epämuodostuneet umpisokeat silmät.

Miten merleväritys syntyy?

Hokkaidonkoiran sinisyyttä (D-lokus) käsittelevässä jutussa sivuttiin samaa asiaa. Jos sininen geeni haalistaa koiran mustaa pigmenttiä hiukan ja tasaisesti koko koirassa, niin merle (M-lokus) tekee saman mustapigmentin haalistamisen voimakkaasti ja epätasaisesti siten, että väliin jää haalistumattomia mustia läiskiä. Esimerkkikuvien shibat olisivat oikeasti siis bläkkäreitä, mutta merlegeeni on vaikuttanut niihin. Punapigmentin alueella haalistumista ei tapahdu, eli puhdas punainen merleshiba näyttäisi kai tavalliselta punaiselta. Muiden rotujen yhteydessä kuulee puhuttavan punamerlestä (red merle), mutta termi on virheellinen, ja se ”puna” on mustapigmenttiä, jonka B-geeni on muuttanut näyttämään ruskealta.

Merlekuvion piiloutuminen punaisessa koirassa selittää samalla sen, miksi soopelicollie x merlecollie -yhdistelmiä ei ole aiemmin näkynyt. Nykyään soopeli (joka vastaa punaista shibaa) voidaan geenitestata merlen varalta.

Mitä merlekohdissa on tapahtunut? Geenipakkopulla

Lähdetään liikkeelle sieltä geenistä, joka merlevärisillä koirilla on erilainen. M-lokuksessa sijaitsee geeni nimeltä SILV. Niinku silver. Tämä on sen geenin vanhempi nimi ja tulee siitä, että hiirillä sama geeni saa aikaan hopeisen värityksen. Koirilla geenin toinen nimi on PMEL eli pre-melanosomiproteiini, ja tämä kuvaa sen tehtävää. Geenistä valmistuu proteiinia, joka muodostaa pigmenttisolujen pigmenttirakkuloissa säikeitä. Mustapigmentin valmistusprosessi tarvitsee jossakin välivaiheessa näitä säikeitä. Jos säikeet ei ole kunnossa, niin mustapigmentin tuotto häiriintyy ja sitä päätyy karvoihin pakattavaksi niin vähän että musta väri näyttää haalistuneen harmaalta.

Merleväri on dominantti ominaisuus

Eli merlevärisellä koiralla on PMEL-geenissä mutaatio, jonka takia pigmenttisolun tarvitsemaa proteiinia ei tuotu normaaliin tapaan. Rotumääritelmien kuvaama merleväritys syntyy vain silloin, kun ainoastaan koiran toisessa PMEL-vastingeenissä on mutaatio. Toisessa vastingeenissä mutaatiota ei ole _{(yksinkertaistus, jatka lukemista)}.

Tämä merlemutaatio on sitten aiheuttanut harmaita hiuksia myös perinnöllisyystutkijoille. Se on hyvin erikoinen mutaatio… koska se ”elää”.

Entäs ne mustat laikut?

Käsitän, että asiasta löytyy toistaiseksi pelkkiä arveluja. Jos mustapigmentti on joissakin kohdissa normaalia eikä haalistunutta, niin silloinhan sen kohdan pigmenttisolut ovat pystyneet tuottamaan normaalin määrän normaalia mustapigmenttiä? Aivan kuin PMEL-geenissä ei olisi tuossa kohtaa ihoa ollutkaan häiritsevää mutaatiota? No, ilmeisesti siinä on käynyt juuri näin. Koska tämä erikoinen mutaatio ”elää”, eli voi muuttua hiukan aina kun solu kahdentaa DNA:nsa jakautumista varten, on mutaatio hävinnyt joistakin pigmenttisoluista. Tämä on tapahtunut alkionkehityksen aikana, kun pigmenttisolut ovat jakautumalla ryömineet koko alkion ympärille. Sitten se pigmenttisolu, josta mutaatio on hävinnyt, on jakautunut lisää. Kaikki sen tytärsolut ovat olleet myös normaaleja ja muodostavat nyt sen koirassa näkyvän tumman läiskän.

Tämäkin oli yksinkertaistus. Mutaatio ei oikeasti ole kokonaan hävinnyt.

Elävä mutaatio?

Minkälainen mutaatio voi ”elää”? Sellainen mutaatio, jossa muuttuu pituus. Eli osa mutaatiokohdasta voi pudota pois tai kasvaa pituutta. Solun DNA:n kahdentamisen koneistossa on sellainen heikkous, että tietynlaisten DNA-pätkien kahdentaminen on vaikeaa. Vaikka miten yritetään huolella kopioida mallista, niin esimerkiksi moneen kertaan toistuvat DNA:n kirjaimet AAAAAAAA saattaa kopioitua AAAAA, eli koneisto menee sekaisin siinä montako A:ta se on jo kopioinut ja jatkaa matkaa niin että muutama A jää välistä. Tai sitten se lisää vahingossa muutaman ylimääräisen A:n.

Merlegeenin sisään on asettunut taloksi pieni hyppivä geeni

Yritä siinä sitten toimia normaalisti, kun sisälläsi on tuollanen mutaatio.

Totta puhuen pienet hyppivät geenit eli transposonit ovat ihmisenkin genomissa järkyttävän yleisiä suhteessa siihen, miten harvoin ne oikeasti sotkevat geenin toiminnan. Koiran PMEL-geeniin asettunut transposoni on kuitenkin tällainen. Kyseinen transposoni on mallia SINE eli short interspersed nuclear element. Merlevärityksen kannalta oleellista on se, että tällä hyppivällä geenillä on häntäosa, jossa toistuu AAAAAAAA. Häntä on se ”elävä” osa. Mitä pitempi häntä, sen pahemmin se häiritsee PMEL-geenin toimintaa. Jos häntä on vain lyhyt, valmistuu PMEL-geenistä riittävästi normaalia proteiinia. Jos häntä on pitkä, niin suurin osa proteiinista on epänormaalia tai sitä ei valmistu ollenkaan. Ilmiö liittyy vaihtoehtoisen silmikointikohdan käyttöönottoon lähetti-RNA:ssa, eikä siitä toistaiseksi sen enempää.  

Ei yksi vaan liukuva asteikko pituusmutaatiota M-lokuksessa

Kuten A-lokuksessa on geenimuodot (vanha tuttu systeemi) Ay, aw, at jne. niin merlevärin M-lokuksessa on myös useampia merlevärin ilmenemiseen vaikuttavia geenimuotoja. Ne vaan eroavat toisistaan siinä, miten pitkä se hyppivän geenin häntäosa on. Pituudet ei ole tarkkoja vaan lukuvälejä kuten 78-86 [DNA-mittayksikköä]. Lisäksi sama pituus voi aiheuttaa eri koirissa merlevärin erilaisen ilmenemisen. Luokittelu vaihtelee eri tutkimusten, geenitestilabrojen ja testausmenetelmien välillä. Tässä yksi merlealleeliluokittelu. Alleelien lyhenteet suluissa.

• Normaali alleeli eli ei-merle. PMEL-geenissä ei ole transposonia. (m)
• Piilomerle. PMEL-geenistä löytyy merletransposoni, mutta tämä ei näy koiran värissä, koska transposonin häntä on tosi lyhyt. (Mc, Mc+)
• Haalistava tai epätyypillinen merle. PMEL-geenistä löytyy merletransposoni, jonka häntä on lyhyempi kuin tavallisessa merlessä. Tämä näkyy jo koiran värissä siten, että mustapigmentti haalistuu tasaisesti kaikkialta aivan kuten sinisen värin kanssa. Öö, eli kuviointi ei kuitenkaan ole se, mitä merleksi kutsutaan, vaikka merlegeenistä aiheutuukin. (Ma, Ma+)
• Tavallinen merle. Tunnetuin merlekuviointi muodostuu, kun PMEL-geenin transposonin häntä on tietyn pituusvälin sisällä. (M)
• Harlekiinimerle. PMEL-geenin transposonin häntä on ylipitkä. Merlen vaikutusalueilla mustapigmentti näyttää haalistuvan valkoiseksi asti (tai pigmenttisolut puuttuvat kokonaan?) niin että koiran kuviointi on käytännössä valkomusta eikä harmaa-musta. (Mh)

Vaaralliset ja vaarattomat tuplamerlet

”Kahta merleväristä koiraa ei saa yhdistää.” Vanha periaate on hyvä ja yhä ajankohtainen. Merlevärisellä koiralla on pitkähäntäinen mutaatio vain toisessa PMEL-vastingeenissä. Vastingeenissä on joko normaali alleeli tai jokin lyhythäntäinen merlemutaatio. Kahden merlevärisen koiran jälkeläinen voi siis huonolla tuurilla periä pitkähäntäisen merlemutaation kummaltakin vanhemmalta. Tuloksena on klassinen tuplamerle, joka on väriltään lähes kauttaaltaan valkoinen. Usein tällainen koira on myös kuuro ja/tai sokea. Silmät voivat olla rakenteellisesti alikehittyneet, mutta tuplamerlen muun elimistön kehityshäiriöistä ei ole modernia näyttöä.

Solutason tapahtumista tuplamerlellä on yllättävän vaikea löytää tietoa. Sen sanotaan vaikuttavan nyt myös punapigmenttiin, mutta onko sitten niin, että tupla-annos pitkähäntäistä merlemutaatiota tuhoaa pigmenttisolut kokonaan alkionkehityksen aikana?

Ns. vaarattomat tuplamerlet on niitä koiria, joilla on ainakin toisessa vastingeenissä tosi lyhythäntäinen merlemutaatio. Esim. piilomerle/piilomerle-genotyypillä mutaation vaikutus joko näkyy hyvin vähäisenä värinmuutoksena mustapigmentin sävyssä tai ei näy mitenkään. Tavallisenkin merlen näköinen koira voi itse asiassa olla tuplamerle, jos genotyyppi on tavallinen merle/piilomerle.

Geenitestit ja erikoiset periytymiset

Merlemutaation pituuksia voi selvitellä geenitesteillä. Merlen geenitestaus tosin on pulmallista, koska merlemutaation pituus voi vaihdella saman koiran eri soluissa. Mutaation hännän pituuden vaihtelu edestakaisin solujen jakaantuessa ja sukusolujen muodostuessa voi johtaa siihen, että merlerodun merlettömältä näyttävät yksilöt ovatkin saaneet merlepentuja. Ja toisinpäin, merlekuvioinnin aste on saattanut vähentyä. Ja tämä ei sitten tarkoita sitä, että tavallisille shiboille voisi yhtäkkiä syntyä merlepentu ilman vilunkipeliä. : D Ainakin toisella vanhemmalla on täytynyt olla merlegeenissä se transposoni. Ja todennäköisyys sille, että samanlainen hyppivä geeni hyppäisi shibojen geeneissä samaan kohtaan ja saisi aikaan saman merleväri-ilmiön, on käytännössä olematon. Kaikkien merlekoirien transposonimutaatio on periytynyt samalta muinoin eläneeltä koiralta, eikä se ole shibojen esivanhempia.

Merlemysteerit

Helpompi olisi listata, mitä asioita merlestä voi pitää selvänä. 80-luvun lopun Koiramme-lehdissä oli sopivasti värigenetiikan artikkelisarja, joten laitan mysteerilistan sijaan vanhan näkemyksen merlestä. Blogin merlejuttu varmaan täydentyy ja korjautuu myöhemmin. Nyt haluan vaan nähdä etsitäänkö merle shiba merle shiba inu merle color shiba inuja jo samalla tavalla kuin mameshiboja.

Lähteitä ja luettavaa

Retrotransposon insertion in SILV is responsible for merle patterning of the domestic dog (Clark ym., 2006)

Canine SINEs and their effects on phenotypes of the domestic dog (Clark ym., 2008)

Length variations within the Merle retrotransposon of canine PMEL: correlating genotype with phenotype (Murphy ym., 2018)

Merle phenotypes in dogs – SILV SINE insertions from Mc to Mh (Langevin ym., 2018)

Being Merle: The Molecular Genetic Background of the Canine Merle Mutation (Varga ym., 2020, hyvä rewari)

http://www.doggenetics.co.uk/merle.html

Merleshibat tuotti kennel Craiyon.