E-Lokus bei Meerschweinchen

Der E-Lokus (Extension) ist einer der wichtigsten genetischen Orte, die die Fellfarbe von Meerschweinchen beeinflussen. Die Ausprägung des E-Lokus wird durch das MC1R-Gen bestimmt, das für den Melanocortin-1-Rezeptor (MC1R) kodiert. Dieser Rezeptor spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulation der Bildung von zwei Hauptpigmenttypen in den Melanozyten – Eumelanin (schwarzes oder braunes Pigment) und Phäomelanin (rotes bis gelbes Pigment). Eine höhere Aktivität des MC1R-Rezeptors fördert die Bildung von dunklem Eumelanin, während eine geringere Aktivität zur Produktion von hellerem Phäomelanin führt.

Am E-Lokus kommen bei Meerschweinchen mehrere Allele vor, die eine sogenannte Allelreihe mit einer bestimmten Dominanzhierarchie bilden. Das Vorhandensein eines dominanteren Allels kann die Ausprägung eines rezessiveren Allels unterdrücken. Diese Hierarchie ist sowohl für die Interpretation genetischer Tests als auch für die Zuchtplanung von Bedeutung. Für die Zuchtpraxis sind insbesondere die Allele E, ep sowie rezessive Allele vom Typ e (z. B. e2 und e4) relevant, wobei ihr Dominanzverhältnis wie folgt dargestellt werden kann:

E > ep > e

Das Allel E ist das dominanteste. Es handelt sich um das ursprüngliche Wildtyp-Allel (ohne Mutation). Das Vorhandensein von mindestens einem E-Allel ermöglicht die Bildung von dunklem Pigment (Eumelanin).

Eine weitere wichtige Variante ist das Allel ep, das häufig mit der typischen dreifarbigen Fellzeichnung verbunden ist. Tiere mit dem Genotyp ep/ep können eine wechselnde Produktion von Eumelanin und Phäomelanin in verschiedenen Fellbereichen zeigen, was sich phänotypisch als Kombination aus dunklen und roten Flächen äußert. Ist zusätzlich ein Scheckungsgen (z. B. Lokus S) vorhanden, entsteht die typische schwarz–rot–weiße Dreifarbigkeit, die von Züchtern oft als Tricolor bezeichnet wird.

Im Gegensatz dazu gehören die Allele e2 und e4 zu den rezessiven Varianten dieses Lokus. Ist ein Meerschweinchen für eine dieser Allele homozygot (e2/e2 oder e4/e4), ist die Funktion des MC1R-Rezeptors stark eingeschränkt. Dadurch wird kein dunkles Eumelanin gebildet und das Fell enthält nur helles Phäomelanin. Phänotypisch zeigt sich dies als rote bis gelbe Fellfarbe. Diese Varianten werden durch die Mutation c.749T>C im MC1R-Gen (im Fall des e2-Allels) oder durch eine große Deletion verursacht, die einen wesentlichen Teil der kodierenden Sequenz dieses Gens entfernt („eine Deletion von 2760 bp, die die gesamte MC1R-kodierende Region umfasst“ – im Fall des e4-Allels).

Beide Mutationen werden autosomal-rezessiv vererbt. Das bedeutet, dass sie nur bei Tieren zur Ausprägung kommen, die das mutierte Gen von beiden Elternteilen geerbt haben. Träger (Heterozygote) besitzen ein funktionelles Allel, das die Bildung von dunklem Pigment ermöglicht, und können die Mutation weitervererben. Rezessive Homozygote bilden kein dunkles Pigment und zeigen eine helle Färbung. Bei der Verpaarung zweier heterozygoter Tiere sind theoretisch 25 % der Nachkommen frei von der Mutation, 50 % Träger und 25 % erben das mutierte Gen von beiden Elternteilen.

Ein genetischer Test kann den Genotyp eines Tieres eindeutig bestimmen und liefert wertvolle Informationen, insbesondere für die Zuchtplanung und das bessere Verständnis der genetischen Mechanismen, die die Fellfarbe von Meerschweinchen beeinflussen.

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Referenz:

Vidal, O. : Deleterious mutations of MC1R in guinea pig. Anim Genet 49:498-499, 2018. Pubmed reference: 30101449