The Genetics of Canine Hip Dysplasia: The role of fibrillin 2 variant in four dog breeds

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201906052297
Title: The Genetics of Canine Hip Dysplasia: The role of fibrillin 2 variant in four dog breeds
Author: Holopainen, Saila
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Thesis level: master's thesis
Abstract: Lonkkanivelen kasvuhäiriö on koirien yleisin tuki- ja liikuntaelimistön kehityshäiriö, jota esiintyy etenkin suurikokoisilla koirilla. Se voidaan määritellä perinnölliseksi lonkkanivelen löysyydeksi, jonka seurauksena lonkkamalja ei kehity normaalisti. Löysyys johtaa yleensä nivelrikon kehittymiseen. Röntgentutkimuksessa havaitaan, että lonkkamalja ja reisiluun pää eivät ole yhdenmukaiset. Myös ihmisillä esiintyy lonkkanivelen kehityshäiriöitä. Lonkkanivelen kasvuhäiriö periytyy kvantitatiivisesti eli periytymiseen vaikuttavat useat geenit, joista osa on ns. suurivaikutteisia geenejä. Tutkimme lonkkanivelen kasvuhäiriön kehittymiseen aiemmin perimänlaajuisessa tutkimuksessa labradorinnoutajilla yhdistetyn fibrilliini 2 (FBN2) –geenin intronisen deleetion esiintymistä suomalaisilla koirilla neljässä rodussa: labradorinnoutajalla, kultaisellanoutajalla, saksanpaimenkoiralla sekä berninpaimenkoiralla. FBN2 on toiminnaltaan lupaava ehdokasgeeni, jonka on todettu vaikuttavan luuston ja nivelten kehitykseen. Pro gradu -tutkimuksessani perustimme lonkkanivelen kasvuhäiriön osalta kliinisesti tutkitut näytekohortit, joita voidaan hyödyntää myös myöhemmissä tutkimuksissa. Ehdokasgeenitutkimuksessa analysoimme fragmenttianalyysin avulla FBN2-deleetion esiintymistä suomalaisessa populaatiossa tapaus-verrokkitutkimuksella 220 koiran kohortissa, joista 53 oli labradorinnoutajia, 41 kultaisianoutajia, 79 saksanpaimenkoiria ja 47 berninpaimenkoiria. Saksanpaimenkoirien osalta analysoimme myös röntgenkuvat tulevaa perimänlaajuista tutkimusta varten. Tutkittu FBN2-variantti oli yleinen suomalaisilla koirilla, etenkin tutkituilla noutajaroduilla, joilla se oli yleisempi kuin villi tyyppi. Labradorinnoutajalla havaittiin, että kaikilla labradorinnoutajilla, joilla todettiin lonkkanivelen kasvuhäiriö, todettiin myös deleetio-muutos toisessa tai molemmissa FBN2-geenin alleeleissa. Koska FBN2-variantti oli yleinen myös terveillä labradorinnoutajilla, ei kyseisen alleelin ja lonkkanivelen kasvuhäiriön välillä todettu tilastollisesti merkittävää alleeliassosiaatiota vertailtaessa terveitä ja lonkkadysplastisia koiria. Myöskään muilla tutkituilla roduilla ei todettu tilastollisesti merkittävää yhteyttä FBN2-variantin ja lonkkanivelen kasvuhäiriön välillä. Tutkimustulos ei siten tue muualla aiemmassa tutkimuksessa havaittua intronisen FBN2-deleetio-variantin osuutta lonkkanivelen kasvuhäiriön kehittymisessä koiralla. Jatkossa pyrimme nyt perustettujen näytekohorttien avulla löytämään uusia lonkkanivelen kasvuhäiriön taustalla olevia geenejä perimänlaajuisen analyysin avulla.Canine hip dysplasia (CHD) is a complex developmental orthopedic disorder particularly common in large size breeds. CHD is characterized by the development of a loose and incongruent hip joint. Affected dogs often suffer from secondary osteoarthritis. Radiographic examination reveals flattening of the femoral head and joint widening. An analogous disorder exists in humans. CHD is inherited quantitatively with suggested involvement of the genes of major effect. Genetic studies utilizing dense SNP arrays have revealed few candidate loci and genes for CHD, including the intronic deletion variant of fibrillin 2 (FBN2) gene in Labrador Retriever breed. FBN2 is a promising candidate gene having a functional role in bone and joint development. Therefore, the objective of this study was to investigate the role of FBN2 in the development of CHD in the Finnish dog population and in additional breeds. The specific aims included establishment of well-phenotyped cohorts of samples from four high-risk breeds, namely Labrador Retriever, Golden Retriever, German Shepherd dog and Bernese Mountain Dog and the assessment of the presence and prevalence of the FBN2 deletion in the Finnish dog population affected by CHD. The study cohorts established here will be later utilized also in genome-wide association studies to identify additional CHD loci. Altogether 220 dogs, out of which 53 were Labrador Retrievers, 41 Golden Retrievers, 79 German Shepherd dogs and 47 Bernese Mountain Dogs, were included in the case-control study. For the German Shepherd dogs, the hip status of each dog was further confirmed of by screening the radiographs available from the Finnish Kennel Club archive. All dogs were genotyped by fragment analysis for the FBN2 deletion. The results revealed the presence of the deletion in all four breeds with highest prevalence in the Retriever breeds, in which the deletion haplotype was more common than the wild type. In our study, all CHD-affected dogs in the Labrador Retriever breed had at least one copy of the deletion allele. However, since the deletion allele was common also in the unaffected Labrador Retrievers, no statistically significant allelic association with the deletion and CHD was detected in statistical analysis. In the three other breeds, no association in statistical analysis was found either. Thus, the previously reported positive allelic association between the intronic deletion in the FBN2 gene and CHD was not replicated. Larger genome-wide studies are warranted to identify the major effect CHD loci.
URI: URN:NBN:fi:hulib-201906052297
http://hdl.handle.net/10138/302586
Date: 2019
Subject: Lonkkanivelen kasvuhäiriö
fibrilliini 2 -geeni
koira
Discipline: ekologia ja evoluutiobiologia
Ecology and Evolutionary Biology
ekologi och evolutionsbiologi


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record