Sukusiitos 15 % vai 0,2 %? Yksi luku, kaksi täysin eri tarinaa saman rodun perimästä

Sama rotu, sama tutkimus, ja silti kaksi täysin eri sukusiitosastetta: 15 % ja 0,2 %. Kumpikaan ei ole väärä; ne vain vastaavat eri kysymykseen. Taustalla on laajempi asia, joka usein unohtuu: kaikki homotsygotia ei ole pahasta, mutta useimmat mittarit eivät osaa erotella hyödyllistä haitallisesta.

Sukusiitosaste ei ole absoluuttinen luku

Paitsi että samalla rodulla voi olla monta eri sukusiitosastetta, kahdella koiralla voi olla täsmälleen sama sukusiitosaste. Silti näiden koirien genomit ja niiden sisältämät riskit voivat olla täysin erilaisia ja eri suuruisia. Miten se on mahdollista?

Sukusiitosaste ei ole absoluuttinen luku, josta kullekin koiralle tai rodulle on olemassa jokin todellinen, oikea luku. Sen sijaan sukusiitosaste ja sen tulkinta riippuvat täysin käytetystä aineistosta ja mittausmenetelmästä.

Jos sukusiitosaste on näin häilyvä mittari, entä sitten muut mittarit, kuten koiran tai suunnitellun yhdistelmän heterotsygotia-aste? Eipä kerro sekään paljoa, enkä suosittele sitä(kään) ensisijaiseksi mittariksi jalostuspäätöksiin.

Käyttökelpoisin mittari ei sekään ole ongelmaton

Käyttökelpoisin kaupallisesti tarjolla oleva sukusiitoksen mittari tällä hetkellä on ns. ROH eli pitkät yhtenäiset homotsygotiajaksot koiran DNA:ssa. Etsimällä tietyn pituisia homotsygotiajaksoja voidaan erottaa jakson ikä: pitkä jakso kertoo tuoreesta sukusiitoksesta, koska sukusolujen syntyessä tapahtuva geenien sekoittuminen (rekombinaatio) ei ole vielä ehtinyt pilkkoa sitä. Lyhyet jaksot taas voivat olla peräisin jo vuosikymmenien takaa, rodun perustamisvaiheesta asti.

Tuore sukusiitos eli ne pitkät ROH-jaksot ovat haitallisimpia, mutta jos mittariin valitaan liian pitkä jakso, osa aidosta sukusiitoksesta jää huomaamatta, ja luku aliarvioi tilannetta.

Jos raja taas on liian lyhyt, mukaan lasketaan helposti myös sellaista samanlaisuutta, joka johtuu rodun tärkeästä jalostushistoriasta (IBS, identical by state) eikä varsinaisesta sukusiitoksesta (IBD, identical by descent), ja luvusta tulee yliarvio.

ROH on siis tämän hetken paras sukusiitosmittari, mutta tähänkin mittariin sisältyy vaihtelua. Kukin testipalvelu/tutkimus määrittää nimittäin itse käyttämänsä ROH-pituusrajat, joten kahden palvelun ilmoittamat luvut eivät ole keskenään vertailukelpoisia.

Bullmastiffi: sama rotu, kaksi täysin eri lukua

Vuonna 2016 julkaistu bullmastiffitutkimus (Mortlock ym. 2016) havainnollistaa tätä hyvin: kun mukaan laskettiin jo yhden megaemäksen pituiset jaksot, rodun keskimääräiseksi sukusiitosasteeksi kertyi 15 %, mikä vastaa jopa noin 50 sukupolven pituista laskentaa. Kun rajaksi asetettiin yli 8 megaemästä, luku tippui 0,2 prosenttiin, ja tämä tuli enää noin kolmen sukupolven takaa.

Ero ei tarkoita, että jompikumpi luku olisi väärä. Se kertoo, että rodun sukusiitos on kertynyt pääosin jo aikojen alussa, ei viime sukupolvien jalostusvalinnoissa.

Ero ROH-pituuksissa on vain yksi syy sille, että sama koira voi saada eri testipalveluista hyvinkin erilaisen sukusiitosasteen. Monet palvelut käyttävät sitä paitsi muita mittareita kuin ROHia, ja nämä mittarit voivat olla hyvinkin suppeita. Siispä eri palveluiden lukuja ei voi verrata keskenään.

Kaikki homotsygotia ei ole ongelma

Sukusiitoksesta puhuttaessa kannattaa pitää mielessä, että kaikki homotsygotia ei ole haitallista. Osa siitä on rodun tuntomerkkejä ylläpitävää – esimerkiksi tietyn turkinlaadun taustalla oleva geenialue, joka on homotsygoottinen käytännössä kaikilla rodun edustajilla. Osa taas on kaikille koirille yhteistä, peruselintoimintojen kannalta välttämätöntä homotsygotiaa, jonka vaihtelu ei olisi edes toivottavaa.

Homotsygotiaa syntyy myös, kun jalostuksessa karsitaan sairauksia aiheuttavia mutaatioita pois kannasta.

Jalostuksessa olisikin hyvin tärkeää erotella hyödyllinen homotsygotia haitallisesta, joka kätkee resessiivisiä sairausalleeleja. Silti useimmat tällä hetkellä käytössä olevat sukusiitosmittarit eivät tätä tee, vaan kaikki lasketaan samaan lukuun. Tästä syystä myös keskustelu koirarotujen sukusiitoksen tasosta menee helposti mustavalkoiseksi.

Muista, että pelkkä prosenttiluku ei kerro, onko kyse ongelmasta vai ei.

Kiinnostuitko?

Syksyllä julkaistavassa Perinnöllinen monimuotoisuus ja pienten populaatioiden kestävä ylläpito -verkkokurssin toisessa osassa opit, millä eri tavoilla monimuotoisuutta ja sukusiitosta voidaan mitata, ja mitä tulokset oikeastaan kertovat.

Jotta pystyt täysin sisäistämään tulevan kurssin asiat, kannattaa käydä ensin kurssin ensimmäinen osa, jonka löydät täältä. Tarvittavaa taustatietoa on myös 5-osaisella Perinnöllisyyden perusteet -verkkokurssilla, joka muuten kuuluu nykyisin Genetiikkaa eläinten terveydeksi -yhteisön vuosijäsenyyteen. Yhteisön jäsenenä saat myös alekoodin kaikkiin maksullisiin kursseihin. Tutustu jäsenyyksiin täällä ja liity mukaan!

Voit hankkia kursseja myös ilman yhteisön jäsenyyttä. Olet tervetullut mukaan millä kombinaatiolla tahansa!

Ja se Mortlockin tutkimushan on tämä:

Mortlock S-A, Khatkar MS, Williamson P (2016) Comparative Analysis of Genome Diversity in Bullmastiff Dogs. PLoS ONE 11(1): e0147941. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0147941