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Wie entsteht eigentlich eine Katze? Kleiner Leitfaden durch die Katzengenetik

21. Januar 2016 | By | 1 Reply More

Foto: Lisa Gomez Ringe

Foto: Lisa Gomez Ringe

Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum nur weibliche Katzen dreifarbig sind, wieso Ihr Kater ein Kater ist und ob weiße Katzen mit schwarzen Flecken eigentlich schwarz mit weißen Flecken sind? Diese Fragen möchten wir Ihnen in unserem Spezialthema rund um die Katzengenetik beantworten.

von Lena Landwerth

Bei Gesprächen rund um die Genetik drehen sich die Gedanken oft um genmanipuliertes Gemüse, Klon-Schaf Dolly und Stammzellen. Dabei sind die genetischen Vorgänge im Körper viel grundsätzlicher, ohne sie wären wir nicht das, was wir sind. Das gilt natürlich auch für unsere Katzen: Auch bei der Angehörigkeit zu einer bestimmten Rasse, einer exotischen oder durchaus gewöhnlichen Fellfarbe oder nur dem Geschlecht liegen hochkomplexe genetische Vorgänge zugrunde.

Wer verstehen möchte, warum dreifarbige Katzen immer weiblich sind und aus welchem Grund blauäugige Katzen oft taub sind, muss aber nicht gleich Biologie studieren oder dicke Fachbücher wälzen. Auch mit ein wenig Grundverständnis lassen sich die komplexen Vorgänge im Katzenkörper gut nachvollziehen! Mit unserem Genetik-Special möchten wir Ihnen die Grundlagen der Genetik der Katze vermitteln und spezielle Probleme von der Farbentstehung bis zu genetischen Fehlern und Krankheiten beantworten. Aber keine Angst – etwas Interesse reicht schon aus, um das kleine Einmaleins der Katzengenetik zu verstehen!

Schema eines Chromosoms: 1. Chromatid, 2. Centromer (auch Spindelfaseransatzstelle genannt), der Punkt, an dem sich die beiden Chromatiden berühren, 3. Kurzer Arm. (p-Arm), 4. Langer Arm. (q-Arm). Entsprechend der üblichen Darstellung in der Cytogenetik ist der kurze Arm oben, der lange unten. Grafik: Wikipedia

Schema eines Chromosoms: 1. Chromatid, 2. Centromer (auch Spindelfaseransatzstelle genannt), der Punkt, an dem sich die beiden Chromatiden berühren, 3. Kurzer Arm. (p-Arm), 4. Langer Arm. (q-Arm). Entsprechend der üblichen Darstellung in der Cytogenetik ist der kurze Arm oben, der lange unten. Grafik: Wikipedia

Zellen und Chromosomen
Unsere Katze besteht wie jedes Lebewesen aus Billionen von Zellen. Genau wie beim Menschen hat jede Zelle ihre Funktion innerhalb des Organismus. Fettzellen, Nervenzellen, Muskelzellen und andere haben aber eins gemeinsam: In ihrem Zellkern befindet sich ein Chromosomensatz, der jeder anderen Zelle im Körper gleicht. Eine Katze besitzt 38 Chromosomen, die Träger des so genannten „Erbguts“ sind. Das Erbgut bezeichnet man auch als „Genotyp“, es entscheidet über die äußere Erscheinungsform des Tieres, den „Phänotyp“.

Sie kennen die Chromosomen vielleicht in der typischen X- oder Y-Form – das ist aber nur bedingt korrekt. Chromosomen enthalten wie auf einem Bindfaden aufgereiht sämtliche Gene der Katze – während der Zellteilung, zu der wir noch später kommen werden, verdichten sie sich zu der bekannten X-Form. In sämtlichen anderen Phasen des Zellzyklus liegen Sie aber in sogenannten Chromatinfäden, also in Bindfaden-Form, vor.
Genau wie wir Menschen verfügt die Katze über so genannte Autosomen, die nicht geschlechtsbestimmend sind, und so genannte Genomsomen, die über das Geschlecht des Tieres entscheiden. Der Chromosomensatz der Katze enthält insgesamt 18 Autosomen, die aber jeweils doppelt (diploid) vorliegen –also 36 nicht-geschlechtsbestimmende Chromosomen. Dazu kommen zwei Genosomen: Beim weiblichen Tier liegen hier jeweils zwei X-Chromosomen vor, beim männlichen Tier ein X- und ein Y-Chromosom. Aktuellen Forschungen nach ist das Y-Chromosom zum größten Teil genleer, bei weiblichen Tieren wird trotz zwei X-Genosomen nur die Erbinformation eines Genosoms genutzt, das andere bleibt inaktiv.

Jede Körperzelle des Tieres verfügt also über einen zweifachen Chromosomensatz, den man als so genannten „diploiden“ Chromosomensatz bezeichnet. Die jeweilig „identischen“ Chromosomen nennt man Schwesterchromosomen.

Der zweifache Chromosomensatz, in diesem Bild allerdings der eines Menschen. Quelle: Wikipedia

Der zweifache Chromosomensatz, in diesem Bild allerdings der eines Menschen. Quelle: Wikipedia

Doch was ist, wenn beide Chromosomen unterschiedliche Informationen enthalten – zum Beispiel einmal für ein langes Fell und einmal für kurze Haare? Die Natur hat sich hier eine besonders einfache Lösung überlegt: Eine Erbanlage, Allel genannt, ist immer höherwertig als die andere, sie verhält sich „dominant“ über das andere Gen, das „rezessiv“ ist. Die Katze kann also die Anlagen für eine bestimmte Farbe oder eine bestimmte Haarlänge in ihren Genen codiert haben, aber völlig anders aussehen: Das dominante Gen ist hier ausschlaggebend für das Erscheinen der Katze, den „Phänotyp“.

Keimzellen
Die Eizellen der weiblichen Katze und sie Samenzellen der männlichen Katze („Gameten“) enthalten im Gegensatz zu den Körperzellen mit ihren doppelten Chromosomensatz nur einen einfachen Satz. Das hat einen ganz besonderen Sinn: Verschmelzen Eizelle und Samenzelle, entsteht eine neue Katze – diese darf aber natürlich nicht mehr Chromosomen enthalten als die Elterntiere, denn sonst würde die Zelle irgendwann durch eine unendliche Anzahl an Chromosomen unendlich wachsen: Die Elterngeneration würde in diese Fall über 38 Chromosomen verfügen, die Tochtergeneration über 76 Chromosomen, die nachfolgende Generation über 152 Chromosomen pro Zelle und so weiter. Um das zu verhindern, enthalten die Geschlechtszellen im Gegensatz zu den Körperzellen nur einen einfachen Chromosomensatz – man nennt sie „haploid“. Durch die Befruchtung einer haploiden Eizelle mit einer haploiden Samenzelle entsteht so wieder eine Zelle mit einem vollständigen Chromosomensatz, aus der sich eine genetisch gesunde Katze entwickeln kann.

Schematische Darstellung der Meiose. Grafik: Wikipedia.de

Schematische Darstellung der Meiose. Vergrößerung durch Anklicken. Grafik: Wikipedia.de

Die Teilung der Gameten erfolgt durch die so genannte Meiose, bei der der diploide Chromosomensatz auf einen einfachen reduziert wird. Die Meiose besteht aus der 1. und der 2. meiotischen Teilung. Die erste Teilung lässt sich in die Prophase, die Metaphase, die Anaphase und die Telophase unterteilen, dann folgen Prophase II, Metaphase II, Anaphase II und Telophase II. Vielleicht kommen Ihnen diese Begriffe sogar noch aus dem Biologieunterricht in der Schule bekannt vor?

In der Prophase verdichten sich die als Chromatin („Bindfäden“) vorliegenden Chromosomen und werden so sichtbar. In der Metaphase ordnen sie sich innerhalb der Zelle an der sogenannten „Äquitorialebene“ so an, dass die Schwesterchromosomen nebeneinander liegen. In der Anaphase werden die identischen Chromosomen zu den Zellpolen gezogen, in der Telophase dekondensieren die Chromosomen und befinden sich nun wieder in der Bindfaden-Form. In der zweiten Reduktionsphase werden die zwei Arme eines Chromosoms schließlich auseinandergezogen, so dass insgesamt vier Keimzellen mit je einem Chromosom jedes Typs entstehen. Doch nicht immer läuft eine derartige Teilung ohne Probleme ab – manchmal kleben die zwei Arme des Chromosoms auch so übereinander, dass es während der 1. meiotischen Teilung zu einem so genannten „Crossing over“, einem Stückaustausch zwischen zwei Chromosomen, kommt.
Da Kätzinnen wie alle weiblichen Säugetiere Träger zweier X-Geschlechtschromosomen sind, können Sie auch nur diese an ihre Nachkommen weitergeben. Kater tragen ein X-Geschlechtschromosom sowie ein Y-Geschlechtschromosom, das sie an ihre Nachkommen weitergeben können – die männlichen Keimzellen entscheiden also darüber, ob die Nachkommen weiblichen oder männlichen Geschlechts sind.

Wie wird daraus eine Katze?
Damit aus einer einzigen befruchteten Eizelle ein vollständiges Kätzchen entstehen kann, müssen die Körperzellen sich zuerst teilen. Diesen Vorgang nennt man „Mitose“, durch die Teilung einer Körperzelle entstehen so zwei genetisch identische Einzelzellen, die nach der Teilung zu spezialisierten Körperzellen wie Muskel- oder Nervenzellen heranwachsen können. Die Mitose gleicht der ersten meiotischen Teilung, nur dass ihr die so genannte Interphase angeschlossen ist: In der Interphase verdoppelt sich das Erbmaterial, aus der Zelle wird wieder eine vollständige Zelle mit einem diploiden Chromosomensatz.

Schematische Zeichnung der Mitose. Quelle: Wikipedia.de

Schematische Zeichnung der Mitose. Vergrößerung durch Klick aufs Bild. Quelle: Wikipedia.de

Zugegeben: Dieses grundlegende genetische Wissen ist trocken und manchmal langweilig. Es wird Ihnen aber den Zugang zu den in den nächsten Wochen folgenden Artikeln über Farbgenetik und die Zucht weißer Katzen erleichtern. Also: Freuen Sie sich auf weitere Grundlagen zur Katzengenetik und praktischen Katzenzucht!

Zum Weiterlesen:
Genetik-Artikel auf pfotenhieb.de

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Category: Aktuelle Beiträge, Genetik, Katzengesundheit, Katzenleben

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