Kurs:Mathematische Modellbildung/Modellbildung in der Genetik/Einführung

Einleitung

Die Hüftgelenksdysplasie (HD) gehört zu den häufigsten Skeletterkrankungen bei großen Hunderassen. Dabei kommt es zu einer Inkongruenz zwischen der Gelenkpfanne der Hüfte (Acetabulum) und dem Kopf des Oberschenkels (Femurkopf) sowie zu einer Lockerung der Bänder im Hüftgelenk. Dies führt zu degenerativen Um- und Abbauprozessen im Hüftgelenk, was starke Schmerzen und erhebliche Beeinträchtigungen des Laufapparates zur Folge hat. Die Diagnose wird momentan anhand von Röntgenbildern am voll entwickelten Skelett gestellt. Dabei wird das Gelenk auf bestimmte typische Gelenksveränderungen hin untersucht und es wird die sogenannte Norberg-Messung durchgeführt. Dabei handelt es sich um eine Winkelmessung die Hinweise auf die Tiefe der Hüftgelenkspfanne und den Sitz des Oberschenkelkopfes gibt. Anhand der Röntgenbefunde wird die HD in 5 verschiedene Schweregrade unterteilt. HD frei, HD Verdacht, leichte HD, mittlere HD und schwere HD.

Vererbung der HD

Die HD ist ein multifaktorieller Erbgang, der sowohl von verschiedenen Einzelgenen als auch von verschiedenen Umweltfaktoren beeinflusst wird. Man geht momentan von einer Heritabilität im Bereich von 0,20 bis 0,40 aus. Bei der Vererbung spielt ein Hauptgen neben weiteren polygenen Komponenten die Hauptrolle. Dabei begünstigen sogenannte Plusallele den HD-Effekt. Nullallele bewirken die Gesundheit. HD tritt phänotypisch erst auf, wenn mehrere rezessive Genpaare vorhanden sind und ein Schwellenwert an rezessiven Genpaaren überschritten wird. Ansonsten ist der Hund phänotypisch gesund, obwohl er dennoch genotypisch krank sein kann. Beteiligt sind, nach neuesten Untersuchungen, 19 Gene und der Schwellenwert liegt ungefähr bei 6 rezessiven Genpaaren. Außerdem gilt: umso mehr rezessive Gene vorhanden, umso schwerer erkrankt der Hund. Zu den äußeren beeinflussenden Umweltfaktoren zählen die Zusammensetzung des Futters, Übergewicht, bestimmte Bewegungs- und Belastungsmuster und der Geburtsmonat.

Zielsetzung

Dieses Projekt hat die Zielsetzung ein mathematisches Modell zu entwerfen, mit dessen Hilfe man Prognosen über den HD Grad der Nachkommen einer bestimmten Hundeverpaarung stellen kann (Zuchtwert). Dadurch kann in zukünftigen Generationen ein besserer Gesundheitszustand erreicht werden. Dafür werden sowohl genetische Faktoren als auch Umweltfaktoren in die Modellbildung einbezogen.

Zielgruppe

Die Zielgruppe umfasst, unter anderem, Hundezüchter und zukünftige Welpenkäufer. Da viele Großhunderassen auch für Aufgaben in der Gesellschaft benötigt werden ist dieses Thema auch für alle Institutionen in denen Hunde eingesetzt werden relevant. Dazu gehören unter anderem Polizeihunde, Rettungshunde, Assistenzhunde, Schulhunde, Blindenhunde Therapiehunde, Spürhunde, Herdenschutzhunde und Militärhunde

Siehe auch

• Wiki2Reveal

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