Alterskj Exporr Maine Coon

Fig 1. Poly Maine coon katter flytta runt och leka precis som vanliga toed katter. Vissa hävdar även att de gör det bättre. Deras stora tassar ökar fotens yta, underlättar rörelsen på snö och hjälper katten att klättra och jaga mer effektivt. Foto och copyright: Marita r s Exporrensen.

sammanfattning

Polydactyly (extra toes) är en ofarlig anatomisk anomali som vanligtvis ses hos Maine coon-katter (Fig 1). Polydactyly i Maine coon-katter orsakas av en enda punktmutation som kallas ”Hemingway-mutationen” (Hw) inom regulatorgenen ZRS. Denna gen är ansvarig för uttrycket av genen Shh som bestämmer sifferbildning i tassar (Lange et al. 2014). HW-mutationen resulterar i olika fenotyper och är mycket varierande i uttryck (Lange et al. 2014; PolyTrak datainsamling). Katter med HW-mutationen kan ha upp till 8 extra tår, de kan bara ha en utvidgning av standard daggklo, eller göra den till en tumme (så fortfarande 5 siffror), eller bara en poly tass (6 siffror). Därför kan uttrycket av polydactyly vara mycket litet (som bara en nub) – eller med flera extra siffror. De kallas ofta ”mitten” tassar, eftersom de extra ”tummen” tårna gör att tassarna ser ut som vantar. Mutationer som resulterar i polydactyly ärvs som ett autosomalt dominerande drag med hög penetrans (Danforth 1947; Lettice et al. 2008, Hamelin 2011), och kan således lätt väljas mot i avel. Totalt tre mutationer har hittills avslöjats hos polydaktylkatter: HW-mutationen i Maine coon-och PixieBob-katter och UK1-och UK2-mutationerna i Brittiska inhemska korthåriga katter (Lettice et al. 2008, Lyons 2009). Fler mutationer måste existera, eftersom kanadensiska linjer av polydactyl Maine coon-katter saknar Hw-mutationen och inte heller har UK1-eller UK2-mutationen (Hamelin 2011). Dr. Marie Abitbol och hennes medarbetare vid Lyon Veterinary School i Frankrike arbetar för närvarande för att avslöja mutationen som orsakar polydactyly hos Maine coon-katter från kanadensiska linjer (personlig kommunikation). Mutationen bakom ” pattyfoot ”(extra tår men ingen” tumme”) (Figur 1) återstår också att hitta.
denna recension skrevs som mitt ”specialprojekt” om ett valt ämne i pawacademy G2-kursen hösten 2018. Text uppdaterad januari 2020.

Dr. Monica Alterskj Obbir Sundset

introduktion

Maine coon accepterades som ras och fick mästerskapsstatus av Cat Fanciers ’ s Association (CFA) 1976. Mer än 15 år senare, 1982, blev rasen också erkänd av F Oculd Ocuration Internationale f Ocuskline (FIFe).
Huvudkatten är infödd i Maine, New England i Nordamerika. Dessa katter utvecklades genom naturligt urval och utvecklade alla egenskaper hos en bra arbetande katt. Maine coons är stora, intelligenta, skickliga jägare, och de är väl anpassade för att överleva hårda kustvinterklimat.

Polydactyly var och är fortfarande ett vanligt drag i Maine coon-rasen. Ordet polydaktyly kommer från det grekiska ordet polydaktylos (poly = mycket, många, daktylos = finger) och beskriver den fysiska anomali hos människor och djur med extra fingrar och / eller tår jämfört med vildtypen av den givna arten.
Polydactyl Maine coons bidrog ursprungligen till en stor del av genpoolen (40% enligt Fife Breed Council MCO och Henning Mueller-Rech, 2011/2012), och polydactyl katter är följaktligen en del av stamtavlan för de flesta av dagens Maine coon katter. Men diskvalificeringen från utställningar har lett till att många polydactyl Maine coons uteslutits från avel. Polydaktyly ärvs som ett autosomalt dominerande drag med hög penetrans (Danforth 1947; Lettice et al. 2008, Hamelin 2011), och kan således lätt väljas mot i avel.
Polydactyly finns inte enbart i Maine coon-katter. Det är vanligt hos katter längs Nordamerikas östkust (USA och Kanada), och även i Britian. Lloyd (1985) undersökte >5000 katter i 35 populationer i östra Kanada och nordöstra USA och fann att 0-8% av katterna i dessa olika populationer var polydactyl. Den berömda författaren Ernest Hemingway hade nära 200 katter som bodde med honom mellan sina två hem i Key West i Florida och på Kuba många av dem polydactylkatter med sex tår. Idag bor 40-50 ättlingar från dessa katter fortfarande i Hemingway Home and Museum i Key West. I Norge kallas en polydactylkatt ofta som en ”skipskatt”(en ”skeppskatt”). Dessa katter ansågs vara” lyckliga maskotar ” av sjömän, som också ansåg dessa katter överlägsna mus-och råttjägare (Harthwell 2001-2010).
Polydactyly utgör ingen behandling för kattens välbefinnande (Lange et al. 2014, Hamelin et al. 2017) och bör betraktas som en oskyldig fenotypisk variant av rasen. I allmänhet är polydactyly inte ett handikapp och orsakar inga skadliga effekter hos katter. Förutom att i sällsynta fall kan nageltillväxt påverkas. Övervuxna klor är naturligtvis inte bara begränsade till polydactylkatter, men extra tån kan vara kortare och i något olika riktningar än vanliga tår. Ändå-tassar och klor av alla katter – poly eller inte – bör ses ordentligt efter och klor klipps vid behov – som vi gör det för våra hundar. De stora tassarna på polydactyl Maine coon-katterna jämförs ofta med snöskor och vissa hävdar att de underlättar att gå på snö. De stora tassarna tros också hjälpa katten att klättra och jaga mer effektivt.
idag kan polydactyl Maine coons vara ras och registreras inom CFA, Nya Zeeland Cat Fancy Inc. (NZCF), International Cat Association (TICA) och Cat Fanciers Federation (CFF). NZCF var den första som accepterade polydactyl Maine coon-katter i utställningsringen, vilket gjorde den berättigad till mästerskapsstatus tillsammans med de vanliga foten Maine coons (januari 2009) (PolyTrack nyhetsbrev 2009). TICA följde detta exempel och har accepterat Maine coon polydactyls för mästerskap sedan maj 2015 (tica webbsida). FIFe har gått i motsatt riktning och nyligen (Jan 2014) förbjöd avel och registrering av polydactyl Maine coon katter tillsammans.

genetiken av polydactyly hos katter

under åren innan genetiken började expandera som ett forskningsområde hade forskning om polydactyly redan pågått i >100 år med publikationer om polydactyly daterade tillbaka hela vägen till 1861 (Lange and M Obbller 2017).
den första artikeln om genetik hos polydaktyli hos katter publicerades av Danforth 1947. Han studerade arv hos polydactylous katter genom flera generationer för att bedöma frekvensen av extrasiffrig bildning.
Danforth uppfödda polydactyl katter med polydactyl katter, polydactyl katter med icke-polydactyl katter, och icke-polydactyl katter med icke-polydactyl katter. Han fann att i varje parning där minst en av föräldrarna var polydactyl, skulle polydactyl katter också förekomma bland avkommorna, medan det i matningar mellan normalfotade katter aldrig fanns några polydactyl avkommor. Danforth fann också att i några av matningarna visade sig alla avkommor vara polydactyl och hävdade att detta kunde förklaras av att en eller båda föräldrarna var homozygota för polydactyly.
Danforth (1947) drog slutsatsen från sina studier att polydactyly orsakades av en variabelt uttryckt dominerande gen, och han fann ingen indikation på att denna ”gen” var skadlig eller dödlig när homozygot.
dessutom fann Danforth (1947) Inga bevis för att polydactyly var associerad med andra anomalier som delad fot eller radiell hyplasi i sin studie av denna till stor del inavlade population av 254 polydactyl kattungar som härstammar från två inhemska långhåriga dammar.

Polydactyly orsakas av en enpunktsmutation i den regulatoriska genen ZRS

idag vet vi att polydactyly inte orsakas av en genmutation (en ”Pd-gen”) utan snarare en enda punktmutation i ett regulatoriskt element som kallas ZRS ansvarig för uttrycket av genen som bestämmer sifferbildning i kattens tassar (Lange et al 2014). Detta tyder på att arten av preaxial polydactyly hos katter liknar den hos andra däggdjur (Möss och människor), som producerar lemspecifika fenotyper men utan andra fysiska eller fysiologiska defekter.
både Lange et al. (2014) och Hamelin et al. (2017) dokumenterar en stor variation i uttrycket av polydactyly hos katter, men drar slutsatsen att dessa enpunktsmutationer inte har några uppenbara sjuka konsekvenser för djurskyddet.

gener kan koda för fenotyper. Men det finns också regulatoriska gener som styr uttrycket av andra gener och på detta sätt påverkar fenotypen. Regulatoriska gener kan binda till DNA-promotorer och blockera kopiering av DNA, så att proteiner kodade för inte uttrycks och deras funktion följaktligen blockeras.
som förklarats ovan orsakas polydactyly hos huskatter (och även hos människor och möss) av en enda punktmutation i en regulatorgen som kallas ZRS. ZRS är en lång avlägsen, lemspecifik cis-regulator för SHH (en signalmolekyl som kallas ”Sonic Hedgehog”) och styr uttrycket av Shh i den utvecklande lemmen, följaktligen reglerar siffrig identitet och nummer (Fig 2).


Fig 2. Singelbaspar (punkt) mutationer i den regulatoriska genen ZRS har visat sig orsaka polydactylism, eftersom de modulerar Shh-uttryck i lemknopparna (zon av polariserande aktivitet (ZPA)) och inducerar bildandet av extra siffror genom ektopisk expession av Shh (Lettice et al. 2003; figur omtryckt från Lettice et al. 2012).
alla tillsammans, Lettice et al. (2008) identifierade tre nya mutationer (enkla nukleotidsubstitutioner) associerade med preaxial polydactyly i ZRS av nordamerikanska och brittiska katter (Fig 3). Dessa är de enda kända mutationerna som hittills är associerade med polydactyly hos katter.
polydaktyl Hemingways katter (Fig 3B) var antingen heterozygota (a/G) (n=3) eller homozygota (G/G) (N=1). Den homozygota katten visade inte en mer allvarlig fenotyp och var polydactylous endast på frambenen. De andra amerikanska katterna ingår i denna studie av Lettice et al. (2008) (Fig 3C) hade samma mutation som Hemingways katter vilket tyder på att det finns en vanlig allel hos polydactylous katter i Nordamerika, medan de brittiska katterna inte hade Hw-mutationen. Istället visade sig de brittiska katterna (n=8) ha mutationer i position 257 och 481 (UK1 och UK2) (Fig 3C och D).

Fig 3. Figur och genetisk analys av polydactylous katter och deras mutationer omtryckt från Lettice et al. (2008). A visar en polydactylous katt som bär UK1-mutationen (vid position 257) med extra siffror på hennes främre tassar. B visar en partiell stamtavla av Hemingway-katterna som samplades i studien, alla förmodligen härledda från en enda grundare. Berörda katter är avbildade med fasta rutor (män) och cirklar (kvinnor). Initialerna för varje katt visas och deras genotyp visas under initialerna. Vildtypsallelen har en A vid position 481 i kattsekvensen, och den mutanta allelen A G. C visar en lista över de polydactylous katterna från Storbritannien och USA som visar ursprunget för var och en, lemmen fenotyp och mutation som bestämdes vid positionerna 257 (UK1) och 481 (UK2) i de brittiska katterna och vid postition 479 (Hw) i de amerikanska katterna. D visar en sammanfattning av 12 mutationer i det konserverade icke-kodande elementet i 800 bp (CNE, som är en konserverad del / segment i den regulatoriska genen ZRS). Den relativa positionen för kattmutationerna visas i rött under CNE tillsammans med motsvarande sekvens hos möss och människor (Fd, Felis domesticus; Mm, Mus musculus; och Hs, Homo sapiens). Andra mutationer som används i analysen visas ovanför CNE (mutationer identifierade i Hs indikeras i blått medan Mm-mutationer är i grönt).

genetisk testning för polydactyly hos katter

DNA-testning för sjukdomar och fenotyper är en snabbt växande tillgång för kattuppfödare över hela världen, och det finns många kommersiella laboratorier och tester tillgängliga. Optimalt urval (MyCatDNA) test för polydactyly baserat på de tre kända genetiska markörerna / mutationerna identifierade av Lettice et al. (2008).

LIMBR1: c. A479G

singelpunktmutationen c.A479G kallas mutation Hw av Lettice et al. (2008) (Figur 3) och kallas också ”Hemingway-mutationen”. Katter med denna mutation har mellan 2 och 8 extra siffror / tår. Denna mutation har identifierats hos Maine Coon-katter (Lettice et al. 2008) och jag PixieBob katter (Lyons 2009).

LIMBR1: c. A481T och LIMBR1: c.G257C (kallad muttion UK2 och UK1)

båda dessa singelpunktsmutationer, som påverkar gen Shh, identifierades hos inhemska korthåriga katter av Lettice et al. (2008) (Figur 3).

HW-mutationen är inte forelimb-specifik som ursprungligen föreslogs

Lange et al. (2008) rapporterade att cat Hw-mutationen var forelimb-specifik och uppgav att Hemingways katter påverkas främst på frambenen (cirka 80% av de drabbade katterna visar polydactyly endast på frambenen, med hänvisning till personlig kommunikation med Kirsten Jensen, DVM, Key West, Florida som samplade Hemingway-katterna i Hemingway-huset), medan katter som bär UK2-mutationen hade extra siffror på alla tassar. Likevise, Lettice et al. (2008) beskriver en exklusiv forelimb-effekt av HW-mutanterna som uppgår till 80% av fallen.
vår Maine Coon-katt, Bellona, testades för alla tre kända mutationsvarianter och testades positivt för ”Hemingway-mutationen” (som är heterozygot Hw/N) vid position 479 av ZRS. Hennes DNA-screeningresultat är offentliga och finns tillgängliga online. Bellona föds med två extra tår på var och en av sina framtassar och en extra tå på var och en av sina baktassar (7-7-5-5), totalt 24 tår. Därför påverkade Bellonas Hw alla fyra tassarna och samma mönster av tår finns i hennes far äldste och mormor Bluebell – medan hennes bror Bertha är vildtypen (N/N) med 6 och 7 tår på sina främre tassar och 5 på var och en av sina baktassar (Fig 4).

Fig 4. Delvis stamtavla för vår polydactyl Maine coon katt, Taschanas gudinna Bellona PP. Hon är heterozygot för ”Hemingway-mutationen” (Hw/N) och är född med två extra tår på var och en av hennes främre tassar och en extra tå på var och en av hennes baktassar (7-7-5-5), totalt 24 tår. Bellonas bror (Bertha), far (äldste) och mormor (Bluebell) är polydactyl. Hennes andra bror (Bast), mor (karisma) och farfar (Zack) är vildtyper med 18 tår. Polydactylkatter avbildas inom svarta rutor (män) och cirklar (kvinnor), vildtypskatter (n/N) inom vita rutor (män) och cirklar (kvinnor). Bilder av Marita R. S. I. S., Johanna Eli Forssblad / Lynx Luna, Sofie Gonzales, Monica Alterskjaer Sundset / Alterskjaer.
en ny studie av Lange et al. (2014) visade att bland de 378 polydactylous Hw-mutanta katterna som han testade i denna studie var endast 47% av polydactyl-fenotyperna begränsade till frambenen. Faktum är att HW-enpunktsmutationen hos Maine coon-katter visade sig resultera i många olika fenotyper och upp till åtta extra tår (Fig 5-6) (Lange et al. 2014). Katter kan också ha en” dewclaw ” (en mjukvävnadstillägg med en klo som saknar inre skeletelement).

Fig 5. Frekvensen av symmetriska polydactylous tår hos katter (n=375) med Hw är stabil, ju fler tår desto lägre frekvens. Antal tår på alla fyra lemmar visas ovanför kolumnerna. Det vanligaste mönstret bland HW-mutanterna är 6-6-4-4. Wildtype-katterna har 5-5-4-4 tår, totalt 18. Sällsynta asymetriska polydactylier ingår inte i tabellen. PPD = preaxial polydactyly, 5P = trefalangeal tumme. Figur omtryckt från Lange et al. (2014).

Fig 6. Denna siffra är omtryckt från Lange et al. (2014) och visar vildtypen (utan polydactyly) och HW-mutanta lemmönstren hos Maine coon-katter med pre-axial polydactyly som hänvisar till extra siffror på insidan (tummen) på tassen (post – acial polydactyly hänvisar till extra digist på utsidan – lillfingersidan-och är ovanligt). Höger framben sett ovanifrån (främre tass) visas på toppen: typ 1 har en lång siffra en; typ 2 har samma långsträckta siffra en som typ 1 men detta har dessutom en bakre bifurcation; typ 3 är densamma som typ 2 plus en komplett extra främre siffra. Tassar med extra siffror på tummen (typ 2 och typ 3) kallas ofta ”vantepottar” av uppfödare. Den högra bakbenen (bakpoten) sett ovanifrån visas längst ner i figuren: typ 1 har ytterligare en främre siffra och typ 2 har ytterligare två främre siffror.

fler mutationer återstår att upptäcka i förhållande till polydactyly hos katter

mutationen bakom ” pattyfoot ”(extra tår men ingen” tumme”) (Figur 1) återstår fortfarande att hitta. Dessutom upptäckte Hamelin (2011) i sitt doktorandprojekt HW-mutationen hos alla Polydactyl Maine coon-katter som ingår i hans studie men inte hos katterna från kanadensiska linjer. Det är viktigt att Hamelin och medarbetare också utesluter närvaron av någon annan mutation i ZRS eller närliggande DNA-regioner i dessa kanadensiska katter. Detta frågar frågan att mutationer måste existera även utanför den reglerande genen ZRS, som kan orsaka polydactyly hos katter. Dr. Marie Abitbol och hennes medarbetare vid Lyon Veterinary School i Frankrike arbetar för närvarande för att avslöja denna andra okända mutation i de kanadensiska linjerna (personlig kommunikation).

Danforth CH (1947) ärftlighet av polydactyly i katten. J Hered 38: 107-112
Hamelin A (2011) la Polydactylousie du Maine Coon. Det är en av de mest populära platserna i världen. Disputation
Hamelin A, Begon D, Conchou F, Fusellier M, Abitbol M (2017) klinisk karakterisering av polydaktyli hos Maine coon katter. Journal of Feline medicin och kirurgi 19: 382-393.
Harthwell S (2001-2010) Polydaktylkatter (Del 1).
Lange a, Nemeschkal HL, m Obbller GB (2014) partisk polyfenism hos polydactylous katter som bär en enda punktmutation: Hemingway-modellen för digit novelty. Evolutionär Biologi 41: 262-275.
Lange A, M Opportller GB (2017) polydaktyly i utveckling, arv och evolution. Den kvartalsvisa granskningen av biologi 92 (1).
Lettice LA, Heaney SJH, Prudie LA, Li L, De Beer P, Oostra BA, Goode D, Elgar G, Hill RE, gde Graaff E (2003) en långväga Shh förstärkare reglerar uttryck i utvecklings lem och fin och är associerad med preaxial polydaktyly. Human Molecular Genetics 12: 1725-1735
Lettice LA, Hill AE, Devenney PS,Hill RE (2008) punktmutationer i en avlägsen sonic hedgehog cis-regulator genererar en variabel reglerande utgång som är ansvarig för preaxial polydaktyly. Human Molekylär Genetik 17:978-985
Lettice LA, Williamson I, WiltshireJH, Peluso S, Devenney PS, Hill AE, Essafi A, Hagman J, Mort R,Grimes G, DeAngelis CL, Hill RE (2012) motsatta funktioner i ETS-faktorfamiljen definierar Shh rumsligt uttryck i lim knoppar och ligger till grund för polydactyly. Utvecklingscell 22: 459-467
Lloyd AT (1985) Geopgrafisk distribution av mutanta alleler i inhemska kattpopulationer i New England och kanadensiska Maritimes. Journal of Biogeography 12: 315-322
Lyons LA (2009) senaste framstegen inom kattgenetik. CAB recensioner: Perspektiv inom jordbruk, veterinärvetenskap, näring och naturresurser 4 (018): 1-14
optimalt urval (MyCatDNA) – onlineinformation om deras kattgenetiska avelsanalys.
The Polytrak Newsletter-Paws forEffect (2009) NZCF första stora kattföreningen i världen att acceptera Maine coon poly! 3 (1): 3
Fife Breed Council mco andHenning Mueller-Rech, Feb 2011 / Feb 2012, Maine coon-standarden i FIFe i historia och nutid
TICA på Maine Coon Polydactyl

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.