犬の毛の長さと種類はどのように遺伝するのでしょうか?

プードルの毛皮はグレイハウンドの毛皮と何が違うのでしょうか。ワイヤーフォックステリアとヨークシャーテリアの毛皮は違うのでしょうか。あなたの犬の毛皮は近所で散歩している犬の毛皮と何が違うのでしょうか。犬の毛皮は無限に種類があるように見えますが、実際にはすべての犬の毛皮の種類は、わずか 3 つの遺伝子の 2 つの変異によって生じます。では、これらの遺伝子とは何であり、どのように連携してこれほど多様な毛皮の種類を作り出すのでしょうか。

フォックス テリアを屋外で一緒に配線します。

さまざまな犬の毛皮の遺伝学

Dog Magazine Canine Health Foundation が一部資金提供した研究で、犬の毛皮の変化を引き起こす 3 つの遺伝子が判明しました。 これらの遺伝子は FGF5、KRT71、RSPO2 であり、これらはすべて異なる犬の毛皮のタイプを決定します。 FGF5 は長い毛か短い毛かを決定し、KRT71 は直毛か巻き毛を決定し、RSPO2 は犬が毛並みが整っているか滑らかな顔であるかを決定します。 「家具」、つまり顔の長い毛には、ワイヤーヘアの犬種によく見られる長いひげと眉毛が含まれます。 一方、家具なしの場合は、髪や眉毛が定義どおりに長くなく、「滑らかな顔」の名前の由来となっています。

米国立衛生研究所(NIH)の一部である国立ヒトゲノム研究所(NHGRI)は、さまざまな組み合わせのわずか3つの突然変異で95%の犬の毛質を説明できると強調している。 私たちは進化が小さな段階で起こると考えがちですが、たった 3 つの突然変異による毛質のこのような大きな違いは、少なくとも犬においては小さな遺伝的変化が大きな身体的変化を引き起こす可能性があることを示しています。 わずか数個の遺伝子によって引き起こされるこれらの大きな身体的違いは、飼い犬の急速な進化への道筋を提供しており、これはなぜ非常に多くの犬種が存在するのかを部分的に説明するのに役立ちます。

これらのコートタイプの誕生の経緯

これらの遺伝子がどのようにして異なる被毛タイプに変化するかを判断するために、NHGRI はさまざまな被毛タイプを持つ品種を調査しました。 これらの品種を扱うことで、研究者は、可能な限り一貫した遺伝的背景、つまり純血種の犬全体にわたって、これらの異なる毛皮タイプを生み出す遺伝的差異を特定することができました。 たとえば、ダックスフントにはスムースコート、ワイヤーコート、ロングコートがあります。 他のコートとは異なり、ワイヤーコートには家具が付いています。 ポーチュギーズ ウォーター ドッグの被毛は、カーリーからウェーブのかかったものまでさまざまです。

各品種のダックスフントが野原に一緒にいます。さまざまな種類のダックスフントが畑に一匹ずつ集まっています。

異なる被毛タイプの犬を品種内でも比較し、これらのバリエーションを生み出した一貫した遺伝的差異を調べました。 NHGRI は 100 品種の約 700 頭の犬を調査し、それぞれの結果を検証しました。

彼らが発見したことは驚くほど単純だった。犬の被毛のタイプは基本的に、短いか長いか(FGF5)、ストレートか巻き毛(KRT71)、そして家具付き(またはワイヤー)か滑らかな顔(RSPO2)の3つの側面に沿って変化する。

ショートコートとロングコート

オオカミは犬の祖先であり、その毛の長さの遺伝子は短毛です。 これを「祖先の形質」といいます。 この形質の区別は、FGF5 (線維芽細胞成長因子-5) 遺伝子によって決まります。 被毛の変異は、犬の被毛が短いか長いかが決まる「L-Locus」と呼ばれる部位で発生します。 では、これは実際にどのように機能するのでしょうか?

犬が祖先の優勢な L 変異体のコピーを 1 つまたは 2 つ持っている場合、その犬の被毛は短くなります。 これは、LlとLLの形質が短い被毛を生み出すのに対し、劣性l変異体の2つのコピーであるllは犬が長い被毛を得る方法であることを意味します。

一部の犬種では、これはもう少し複雑になります。2009 年に発表された最初の研究は、上記の優性および劣性の L 遺伝子座変異がすべての長毛種および短毛種に当てはまるわけではないという事実を説明するために拡大されました。一部の犬種では、同じ L 遺伝子座の異なる変異が特定の犬種の毛の長さを決定することもあることが後に判明しました。これらの変異は L2、L3、L4、および L5 と呼ばれ、それぞれ異なる犬種の毛の長さに影響します。

屋外に立つ秋田。屋外に立つ秋田。

たとえば、L2 は秋田犬、サモエド、シベリアン ハスキーの被毛の長さに影響します。 ユーラシアーの被毛の長さはL2、L3、L4の影響を受けますが、アフガンハウンドの被毛の長さはL4とL5で決まります。 すべての品種の L 遺伝子座変異体がまだ完全に理解されているわけではありません。 ロングヘアの長さも大きく異なります。

家具付きコートとスムースフェイスコート

RSPO2 遺伝子座では、smooth-faced が祖先変異体です。 その反対は「家具付き」と呼ばれ、犬の顔の長い毛やひげを指します。 ロングコートの犬には化粧品を付けることもできますが、必ず付ける必要はありません。 ワイヤーコートの犬には常に存在しており、家具がこの2頭の主な特徴です。

RSPO2 (R-respondin-2) 遺伝子座は、Wired 遺伝子座または W 遺伝子座とも呼ばれます。 バリアント W のコピーを 1 つまたは 2 つ持つ犬には家具が付いています。 これは、Ww または WW のように見えます。 一方、w バリアント (ww) のコピーを 2 つ持つ犬は、滑らかな顔をしています。

ストレートコートとカーリーコート

ストレートな被毛が祖先の特徴ですが、ある程度カールした被毛を持つ品種も多くあります。 このカールした被毛の原因は何でしょうか? KRT71 (Keratine-71) 遺伝子座の変異体がテクスチャーを決定します。 KRT71、または「Cu 遺伝子座」遺伝子は、犬のカール、波状、またはストレートの被毛の原因となります。 ロングコートとショートコート、ファーニッシュドコートとスムースフェイスドコートとは異なり、Cu 軌跡でのコートの質感の決定にはより多くのバリエーションがあります。 Cu^C 変異体のコピーを 2 つ持つ犬には巻き毛があります (Cu^C Cu^C)。 ストレートヘアの犬には、Cu バリアント (Cu^c Cu^c) のコピーが 2 つあります。 中央では、各変異体 (Cu^C/Cu^c) のコピーを 1 つ持つ犬の毛はウェーブのかかっています。

屋外でのカーリーコーテッドレトリバーの頭のプロフィール。屋外でのカーリーコーテッドレトリバーの頭のプロフィール。

研究者らはその後、同じ遺伝子座で巻き毛に影響を与える2番目の変異体を発見した。 C^C2 と呼ばれるこの変異体は、カーリーコーテッド レトリバーの巻き毛の原因となります。 これは、元の C^C 変異体とともに、一部のチェサピーク ベイ レトリバー、ラゴッティ ロマニョーリ、ムディス、スパニッシュ ウォーター ドッグ、プードルにも見られます。

被毛の種類を作る遺伝子の組み合わせ

L 遺伝子座、W 遺伝子座、Cu 遺伝子座における上記の変異のさまざまな組み合わせによって、ほとんどの犬種の毛皮のタイプが説明されます。

組み合わせA: すべての遺伝子座の祖先タイプは、ラブラドール レトリバーやフレンチ ブルドッグなど、短くてまっすぐな毛を持ち、顔の装飾がない犬を生み出します。

組み合わせB: すべての遺伝子座 (RSPO2 を除く) の祖先型は、アイリッシュ ウルフハウンドやオーストラリアン テリアなどのワイヤー コートを持つ犬を生み出します。 それ以外の場合、彼らは滑らかな顔と短い髪の祖先のタイプを持っています。

組み合わせC: すべての遺伝子座の祖先変異体(RSPO2 と KRT71 を除く)は、エアデール テリアやベルジアン ラケノアなど、ワイヤーと巻き毛を持つ犬を生み出します。

組み合わせD: すべての遺伝子座 (FGF5 を除く) の祖先変異により、アイリッシュ セッターやコッカー スパニエルなど、羽毛のような長い被毛と滑らかな顔を持つ犬が生まれます。

組み合わせE: すべての遺伝子座 (FGF5 と RSPO2 を除く) の祖先変異により、ハバニーズやビアデッド コリーなど、長い毛と顔の装飾を備えた犬が生まれます。

組み合わせF: すべての遺伝子座 (FGF5 と KRT71 を除く) の祖先変異により、アイリッシュ ウォーター スパニエルのように、巻き毛があり、顔の装飾がない犬が生まれます。

組み合わせG: FGF5、RSPO2、または KRT71 の祖先変異体からは、ビション・フリーゼなどの巻き毛と顔の装飾を備えた犬が生まれません。

興味深いことに、特定の組み合わせは決して出現しないようです。 非常に短い毛の犬は、毛が短すぎてカールすることができないため、カーリーヘアにすることもできません。 しかし、おそらくもっと興味深いのは、この遺伝子の組み合わせ(FGF5 の短い変異体と KRT71 の巻き毛の変異体を含む)を持つ犬が、研究されたどの犬にも見られなかったことです。

品種に基づく被毛のバリエーション

これらの主要な被毛のタイプに加えて、他のいくつかの被毛のバリエーションは、ほんの数種類の品種に限定されています。

無毛

屋外の Xoloitzcuintli の頭の肖像画。屋外の Xoloitzcuintli の頭の肖像画。

チャイニーズ・クレステッド、ショロイツクイントリ、ペルー・インカ・オーキッドなどのほとんどの無毛品種の無毛は、おそらくこれらの異なる品種に広がった古代の遺伝子変異の結果です。 これらの品種の無毛は優性形質として遺伝しますが、ホモ接合性の致命的な形質です。 これは、変異のコピーが 1 つある犬は毛がなく、コピーがない犬は毛が生えており、変異のコピーが 2 つある犬は胎児として死亡することを意味します。 すべてのヘアレス犬は両方の変種のコピーを持っていなければならないため、これらの品種でヘアレス犬のみの系統を繁殖させることが不可能であるのはこのためです。

アメリカン・ヘアレス・テリアは、異なる遺伝子の全く異なる突然変異により毛がありません。 これらの犬では、無毛は劣性遺伝子として受け継がれます。つまり、犬が無毛であるためには、無毛変異体のコピーが 2 つ存在する必要があります。 さらに、2つのコピーを持つ犬は完全に健康であり、他の犬種の無毛特性に伴う歯の異常もありません。

脱皮

ワイヤーコートと装飾品に関与するRSPO2遺伝子も、脱皮に関連しているようです。 プードルなど、めったに毛が抜けない犬種は、ほとんどの場合、RSPO2 変異体のコピーを 2 つ持っており、これは家具やワイヤーコートにも関与しています。 一方、抜け毛が多い犬種やアンダーコートの多い犬種は、祖先変異のコピーを 2 つ持つ傾向があります。

海嶺

いくつかの品種、特にローデシアン・リッジバックとタイ・リッジバックは、背骨に沿った毛の線が後方に伸びるという珍しい被毛の成長パターンを持っています。 この尾根は、R と呼ばれる単一の優性遺伝子の結果です。この遺伝子は、毛皮の成長方法以上の影響を与えます。 隆起のある犬は、皮様洞と呼ばれる欠陥がより発生しやすく、皮膚に開口部があり、脊髄を覆う膜にさえ達する可能性があります。 R バリアントのコピーを 2 つ持つ犬は、コピーが 1 つだけある犬よりもこの欠陥を持つ可能性が高くなります。

庭に横たわるローデシアン・リッジバック。庭に横たわるローデシアン・リッジバック。

リッジ (R) の場合と同様、被毛タイプの遺伝学は見た目以上の影響を与える可能性があります。 特定の被毛タイプを受け継ぎ、その背後にある遺伝学を研究することは、犬と人間の健康をより深く理解するのに役立ちます。 たとえば、RSPO2 遺伝子は毛包の発育に関与しており、イヌやヒトを含む多くの種の毛包腫瘍の発生にも関与しています。 実際、毛包球部のがんである犬毛包腫は、家具付きの犬種で最も頻繁に発生します。 品種の毛皮の遺伝学について知ることは、犬だけでなく人間にも役立ちます。

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