Umaszczenie bydła

Umaszczenie bydła determinowane jest przez uwarunkowania genetyczne. Kolor sierści oraz wzory zależą od genów, niezależnych lub oddziałowujących na siebie wzajemnie. Różnorodne ubarwienie podkreśla przynależność do odrębnej rasy, charakterność gatunków, a także może być podstawą kryterium selekcji hodowli zwierząt. Za umaszczenie bydła odpowiadają dwa główne pigmenty: eumelanina determinująca kolor sierści w barwie czarnej lub brązowej oraz feomelanina decydująca o umaszczeniu czerwonym lub żółtym. W zależności od rozmieszczenia i proporcji, pigmenty wpływają na ubarwienie jednolite lub wzorzyste osobników.

Kluczową rolę w determinacji umaszczenia bydła w rasie holsztyńsko-fryzyjskiej pełni gen MC1R zlokalizowany na chromosomie 18. Odpowiada on za kodowanie receptora kontrolującego aktywność enzymu tyrozynazy, syntetyzującej melaniny i decydującej o poziomach wytwarzanych pigmentów. Polimorfizm genu MC1R wykazuje silny wpływ na umaszczenie osobników w zależności od zestawu alleli występujących w genotypie. Podstawowe allele w locus E determinują barwę czarną, czerwoną lub dziką.

Allel dominujący E warunkuje barwę czarną sierści osobników. Mutacja wpływa na wysoką aktywność receptora, poziom tyrozynazy utrzymuje się również na stałym, wysokim poziomie, zapewniając produkcję pigmentu eumelaniny, determinującej ciemne umaszczenie. Ze względu na dominujący charakter allelu, zarówno osobniki homozygotyczne jak i heterozygotyczne będą charakteryzować się czarnym umaszczeniem.

Allel recesywny e warunkuje barwę czerwoną sierści osobników. Mutacja związana jest ze zmniejszoną aktywnością receptora lub jej brakiem. Spowodowana jest zmianą w sekwencji aminokwasów białka, prowadzącą do powstania przedwczesnego kodonu STOP oraz zaniku pełnych funkcji receptora. Wynikiem mutacji jest niski poziom tyrozynazy oraz produkcja pigmentu feomelaniny, odpowiedzialnej za umaszczenie w kolorze czerwonym. Recesywny charakter allelu pozwala na pojawienie się barwy czerwonej sierści jedynie u osobników homozygotycznych. Heterozygoty natomiast mogą przekazać allel warunkujący ubarwienie czerwone swojemu potomstwu.   

Allel dziki E+ warunkuje pełną ekspresję pigmentów eumelaniny oraz feomelaniny, charakteryzując się różnobarwnym umaszczeniem osobników w zależności od allelu, z którym występuje. Dziki wariant genu charakteryzuje się również częstym występowaniem odrębnego umaszczenia w różnych częściach ciała zwierząt, takich jak głowa, uszy czy kończyny.

Przedstawione uwarunkowania genetyczne w obrębie genu MC1R prezentujące fenotypowe cechy umaszczenia, scharakteryzowane zostały dla rasy holsztyńsko-fryzyjskiej. Opisany gen determinuje umaszczenie również dla innych ras bydła: Angus, simentalska, Brown Swiss, Abondance, Fries Roodbont, Evolèner, Herens, Itäsuomenkarja, Original Schweizer Braunvieh, Rotes Höhenvieh, Limousine, normandzka, belgijski Witrood Ras.

Receptor MC1R nie jest jedynym czynnikiem decydującym o umaszczeniu bydła. Jego efekty ubarwienia maskowane są przez aktywność genu COPA, determinującą całkowicie barwę czerwoną osobników. Poza locus E, ważnym elementem wpływającym na kolor sierści bydła jest gen Agouti, w locus A. Reguluje on aktywność występowania czarnego pigmentu, umożliwiając pojawienie się nie tylko jednolitych ale także wzorzystych umaszczeń oraz wpływając na odrębne ubarwienie poszczególnych części ciała. 

LITERATURA #

1. Hong R, Yan Y, Zhu C, Zuo F i Zhang GW. Rapid genotyping of bovine MC1R gene c.296T>C and c.310delG haplotypes using high-resolution melting analysis. (2024). Anim Genet. 55(1):173-174.
   
2. Kasprzak-Filipek K, Sawicka-Zugaj W, Litwińczuk Z, Chabuz W, Šveistienė R i Bulla J. Polymorphism of the Melanocortin 1 Receptor (MC1R) Gene and its Role in Determining the Coat Colour of Central European Cattle Breeds. (2020). Animals (Basel). 14;10(10):1878.
   
3. Switonski M, Mankowska M i Salamon S. Family of melanocortin receptor (MCR) genes in mammals-mutations, polymorphisms and phenotypic effects. (2013). J Appl Genet. 54(4):461-72.