Nieuw gen gevonden voor kleurvariatie in de hondenvacht

Bèta-defensine, een eiwit dat een rol speelt bij lichamelijke afweer tegen bacteriën, blijkt een onverwachte bijrol te hebben in de totstandkoming van de vachtkleur van honden. Britse, Amerikaanse en Canadese genetici onder leiding van Gregory Barsh van Stanford University ontdekten dat niet twee maar drie genen de vachtkleur bepalen. De vondst verklaart de tot dusver onbegrepen dominante zwarte vachtkleur bij honden (Science, vervroegde online, 18 oktober).

Melanocyten, pigmentcellen in de huid, geven huid en haar hun kleur met een mengsel van eumelanine (zwarte tot bruine tinten) en pheomelanine (rode tot gele tinten). De aanmaak van deze pigmenten staat bij zoogdieren onder controle van twee belangrijke genen: een voor de melanocortine-1-receptor (McR1) en een voor Agouti, een eiwit dat aan deze melanocortinereceptor bindt. Activatie van McR1 stimuleert de productie van eumelanine, remming van McR1 verschuift de productie naar pheomelanine. Mutaties in de genen voor McR1 of Agouti veroorzaken hiermee indirect een verandering van de vachtkleur.

In 1957 kwam de Amerikaanse geneticus Clarence Cook Little echter tot de slotsom dat er een derde genetische sleutelfactor ten grondslag moest liggen aan de vachtkleur bij honden. Little veronderstelde destijds dat een door hem gevonden dominante zwarte vorm veroorzaakt werd door een ongewoon allel (een genvariant) van Agouti.

Maar het team van Barsh ontdekte eerder dit jaar dat dit niet het geval kon zijn. Uit moleculaire studies aan hondenfamilies leidden zij af dat het dominante zwart van Little veroorzaakt werd door een derde gen, dat zij de K-locus noemden (Genetics, 4 mei 2007). Ze ontdekten dat dit gen drie allelen had, een dominant allel voor een zwarte vacht, een minder dominant allel voor een getijgerde vacht en een recessief allel voor een gele vachtkleur.

In verder onderzoek troffen ze dit gen aan op chromosoom 16 van de hond. Het bleek te coderen voor bèta-defensine, een klein eiwit (45 aminozuren) dat tot hun verrassing bekend was als een antibacterieel eiwit dat wordt uitgescheiden door huidcellen. De dominante zwarte variant van dit gen had drie baseparen minder van de gele variant, waardoor het resulterende eiwit één aminozuur (een glycine) korter was.

Een test met genetisch gemanipuleerde muizen leerde dat de K-locus ook bij muizen een effect heeft op de vachtkleur. Maar in dit geval kregen zowel muizen die het dominante K-locus hadden gekregen, als muizen met het recessieve K-locus een zwarte vacht. De onderzoekers verklaren dit zo: bèta-defensine bindt sterker aan de melanocortinereceptor van muizen dan aan die van honden. Sander Voormolen