����¯�¿�½������°������³����¯�¿�½����¯�¿�½������·������º������°...

Діагностика генетичних порушень. Селекція

Під поняттям «оцінка генетичного здоров’я» мають на увазі перевірку фенотипічно нормальної особини на предмет виявлення несприятливих рецесивних алелей (тест на гетерозиготність). Поряд з генетичними методами застосовуютьі методи, що виключають вплив середовища. Рутинні методи дослідження: бонітування, лабораторна діагностика, методи патологічної анатомії, гістології та патофізіології. Спеціальні методи, що мають велике значення – цитогенетичні і імуногенетичні методи. Метод культури клітин сприяв серйозним успіхам в діагностиці та генетичному аналізі спадкових захворювань. За короткий термін цей метод дозволив вивчити близько 20 генетичних дефектів, що зустрічаються у людини (Рерабек і Рерабек, 1960; Нью, 1956; Рапопорт, 1969) з його допомогою можна в багатьох випадках отдеференціровать гомозигот від гетерозигот при рецессивном типі успадкування.

Імуногенетичні методи застосовуються для вивчення груп крові, білків сироватки крові і молока, білків насінної рідини, типів гемоглобіну та ін Відкриття великого числа білкових локусів з множинними алелями призвело до «епохи ренесансу» в менделевской генетиці . Білкові локуси використовуються:

Наявність дефекту з моменту народження, пороки, спливаючі в певних лініях і розплідниках, присутність у кожному аномальному разі спільного предка – не означає спадковості даного стану та генетичної природи. При виявленні патології необхідно отримати доказ її генетічекой обумовленості і визначити тип спадкування. Необхідна також статистична обробка матеріалу.

При вивченні генетичної обумовленості і типу успадкування порівнюють спостережувані чисельні співвідношення нормального і дефектного фенотипів у потомстві групи батьків однакового (теоретично) генотипу з обчисленими на підставі біномінальної ймовірностей співвідношеннями розщеплення згідно із законами Менделя. Для отримання статистичного матеріалу необхідно обчислити частоту уражених і здорових особин серед кровних родичів пробанда протягом кількох поколінь, визначити чисельне співвідношення шляхом комбінації окремих даних, об’єднати дані про невеликі сім’ях з відповідно однаковими батьківськими генотипами. Так само важливі відомості про розмір посліду і підлоги цуценят (для оцінки можливості зчепленої або обмеженою підлогою спадковості).

Генетична характеристика популяції починається з оцінки поширеності досліджуваного захворювання чи ознаки. За цими даними визначаються частоти генів і відповідних генотипів в популяції. Популяційний метод дозволяє вивчати поширення окремих генів або хромосомних аномалій в популяціях. Для аналізу генетичної структури популяції необхідно обстежити велику групу особин, яка повинна бути представницької, що дозволяє судити про популяції в цілому. Цей метод інформативний при вивченні різних форм спадкової патології.

Генеалогічний метод аналізу родоводів займає провідне місце в генетичних дослідженнях повільно розмножуються тварин і людини. За дослідженням фенотипів декількох поколінь родичів можна встановити характер успадкування ознаки і генотипи окремих членів сімей, визначити ймовірність прояву і ступінь ризику для потомства з того чи іншого захворювання.

При визначенні спадкового захворювання звертають увагу на типові ознаки генетичної схильності. Патологія виникає найчастіше в групі споріднених тварин, ніж в цілій популяції. Це допомагає відрізнити вроджене захворювання від породної схильності. Однак аналіз родоводу показує, що є сімейні випадки захворювання, що, передбачає наявність певного гена або групи генів, відповідальних за це. По-друге, спадковий дефект часто зачіпає одну і ту ж саму анатомічну область в групі споріднених тварин. По-третє, при інбридингу випадків захворювання стає більше. По-четверте, спадкові захворювання часто виявляються рано, і нерідко мають постійний вік початку захворювання.

Генетичні захворювання зазвичай вражають кілька тварин в посліді, на відміну від інтоксикації та інфекційних захворювань, які вражають весь послід. Вроджені захворювання дуже різноманітні, від відносно сприятливих до незмінно летальних. Діагностика їх зазвичай базується на зборі анамнезу, клінічних ознаках, анамнезі захворювання у споріднених тварин, результати аналізує схрещування і певних діагностичних дослідженнях.

  Перелом кісток зап'ястя руки - лікування таких переломів, відновлення після перелому зап'ястя і реабілітація після перелому зап'ястя народними методами

Значне число моногенних захворювань успадковується за рецесивним типом. Це означає, що при аутосомній локалізації відповідного гена хворіють тільки гомозиготні носії мутацій. Мутації найчастіше рецесивні і проявляються тільки у гомозиготному стані. Гетерозиготи клінічно здорові, але з однаковою ймовірністю передають своїм дітям мутантний або нормальний варіант гена. Таким чином, протягом тривалого часу мутація в прихованому вигляді може передаватися з покоління в покоління. При аутосомно-рецесивним типі успадкування в родоводів тяжкохворих, які або не доживають до репродуктивного віку, або маю різко знижені потенції до розмноження, рідко вдається виявити хворих родичів, особливо по висхідній лінії. Виняток складають сім’ї з підвищеним рівнем інбридингу.

Собаки, що мають лише один рецесивний ген – визначник якої-небудь ознаки, що не проявлять це ознака, так як дія рецесивного гена буде замасковано проявом впливу парного йому домінантного гена. Такі собаки (носії рецесивного гена) можуть бути небезпечні для породи, якщо цей ген визначає появу небажаного ознаки, тому що буде передавати його своїм нащадкам. Якщо випадково або обдумано звести в пару двох носіїв такого гена вони дадуть частина потомства з небажаними ознаками.

Очікуване співвідношення розщеплення нащадків з того чи іншою ознакою приблизно виправдовується при посліді не менше 16 цуценят. Для посліду звичайного розміру – 6-8 щенят – можна говорити лише про більшу чи меншу ймовірність прояву ознаки, що визначається рецесивним геном, для нащадків певної пари виробників з відомим генотипом.

Відбір рецесивних аномалій може здійснюватися двома способами. Перший з них – виключати з розведення собак з проявами аномалій, тобто гомозигот. Зустрічальність аномалії при такому відборі в перших поколіннях знижується різко, а потім більш повільно, зберігаючись на відносно низькому рівні. Причина неповного усунення деяких аномалій навіть протягом тривалого і наполегливого відбору складається, по-перше, в набагато більш повільному скороченні носіїв рецесивних генів, ніж гомозигот. По-друге, в тому, що при мутаціях, незначно відхиляються від норми, заводчики не завжди вибраковують аномальних собак і носіїв.

Таким чином, абсолютно повне усунення аномалії принципово можливе за умови виявлення всіх носіїв. Схема такого виявлення: гетерозигот по рецесивних мутацій можна в деяких випадках виявити лабораторними методами досліджень. Однак, для генетичного виявлення гетерозигот-носіїв, необхідно проведення аналізують схрещувань – в’язок підозрюваної, як собака-носій з гомозиготною аномальної (якщо аномалія незначно зачіпає організм) або з уже встановленим раніше носієм. Якщо в результаті таких схрещувань народжуються серед інших і аномальні цуценята, випробовуваний виробник однозначно визначається як носій. Однак якщо таких цуценят не виявлено, то однозначного висновку зробити на обмеженій вибірці отриманих цуценят не можна. Ймовірність того, що такий виробник є носієм, зменшується з розширенням вибірки – збільшенням числа народжених від в’язок з ним нормальних цуценят.

На кафедрі ветеринарної академії Санкт-Петербурга проведено аналіз структури генетичного вантажу у собак і встановлено, що найбільшу питому вагу – 46,7% складають аномалії, успадковані по Моногенне аутосомно-рецесивним типом; аномалії з повним домінуванням склали 14,5%; як неполнодомінантние ознаки проявилися 2,7% аномалій; 6,5% аномалій успадковуються як зчеплений з підлогою, 11,3% спадкових ознак з полігенним типом успадкування і 18% 3% всього спектру спадкових аномалій тип спадкування не встановлений. Загальне число аномалій і хвороб, що мають спадкову основу, у собак склало 186 найменувань.

Генетичний моніторинг хвороб є прямим методом оцінки спадкових хвороб у нащадків неуражених батьків. «Вартовий» фенотипами можуть бути: вовча паща, заяча губа, пахові і пупкові грижі, водянка новонароджених, судоми у новонароджених цуценят. У моногенних зафіксованих хворобах існує можливість впізнавати дійсного носія через пов’язаного з ним гена-маркера.

 

Існуюче породное різноманітність собак представляє унікальну можливість вивчення генетичного контролю численних морфологічних ознак, різне поєднання яких визначає породні стандарти. Ілюстрацією даного положення можуть служити дві з нині існуючих порід домашньої собаки, контрастно розрізняються між собою хоча б по таких морфологічними ознаками, як ріст і вага. Це порода англійський мастиф, з одного боку, у представників якої висота в холці досягає 80 см а вага тіла перевищує 100 кг, і порода чі хуа хуа, 30 см і 2,5 кг.

Процес доместикації включає відбір тварин по їх найбільш видатним ознаками, з точки зору людини. З часом, коли собаку стали містити, як компаньйона і за її естетичний вигляд, напрям селекції змінилося на отримання порід, погано пристосованих до виживання в природі, але добре пристосованих до людського оточення. Існує думка, що «дворняжки» більш здорові, ніж чистопородні собаки. Дійсно, спадкові захворювання можливо частіше зустрічаються у домашніх тварин, ніж у диких ..

«Одна з найважливіших цілей – розробка методів об’єднання завдань вдосконалення тварин по селекціоніруемим ознаками і збереження на необхідному рівні їх фітнесу – на противагу небезпечному для біологічного благополуччя доместіцірованних організмів одностороннього відбору на максимальне (часом перебільшене, надмірне) розвиток специфічних породних чорт» – (Lerner, 1958).

Ефективність селекції, на наш погляд, має полягати в діагностиці аномалії у уражених тварин та виявленні носіїв, що мають дефектну спадковість, але з нормальним фенотипом. Лікування уражених тварин з метою корекції їх фенотипів може розглядатися не тільки як захід для поліпшення естетичного виду тварин (олігодонтія), а й попередження ракових захворювань (крипторхізм), збереження біологічної, повноцінної активності (дисплазія тазостегнових суглобів) і стабілізація здоров’я взагалі. У зв’язку з цим необхідна селекція проти аномалій при спільній діяльності кінології та ветеринарії.

Можливість тестування ДНК на різні хвороби собак дуже нова річ в кінології, знання цього може попередити заводчиків, на які генетичні захворювання слід звернути особливу увагу при підборі пар виробників. Хороше генетичне здоров’я дуже важливо, тому що це визначає біологічно повноцінне життя собаки.

У книзі доктора Паджетт «Контроль спадкових хвороб у собак» показано, як читати генетичну родовід на предмет якої-небудь аномалії. Генетичні родоводи покажуть, чи є ця хвороба пов’язаної з підлогою, або спадкування йде через простий домінантний ген, або через рецесивний, або хвороба полігенна за походженням. Ненавмисні генетичні помилки, будуть час від часу відбуватимуться незалежно від ретельності роботи заводчика. Використовуючи генетичні родоводи як засіб в обміні знаннями, можна розбавити «шкідливі» гени до такої міри, щоб зупинити їх від прояву до того часу, коли буде знайдений маркер ДНК для тестування їх передачі.

Оскільки селекційний процес передбачає поліпшення популяції в наступному поколінні, то враховуються не фенотипічні характеристики безпосередніх елементів селекційної стратегії (особин або пар схрещується особин), а фенотипічні характеристики їх нащадків. Саме у зв’язку з цією обставиною і виникає необхідність опису успадкування ознаки для селекційних завдань. Пара перехресних особин відрізняються від інших таких же особин своїм походженням і фенотипическими характеристиками ознаки, як їх самих, так і їх родичів. На основі цих даних, якщо є готове опис спадкування, можна отримати очікувані характеристики потомства і, отже, оцінки селекційних цінностей кожного з елементів селекційної стратегії.

За будь-яких заходи, спрямовані проти якої-небудь генетичної аномалії, насамперед потрібно визначити відносну важливість «поганого» ознаки порівняно з іншими ознаками. Якщо небажаний ознака має високу частоту успадкованого і завдає собаці серйозної шкоди, слід діяти інакше, ніж у випадку рідкісного прояву ознаки або його другорядного значення. Чудова по породному типу собака, передавальна порочне окрас, залишається набагато ціннішим виробником, ніж посередня, але з правильним забарвленням.

 

Ще в 1930 році Н.А.Ільіним були виділені елементарні ознаки будови черепа собаки, серед яких розглядалися: орбітальний кут – за цією ознакою існують основні відмінності між черепом вовка і собаки. Спадкування цієї ознаки було проміжним порівняно з малим і великим кутом у батьківської пари. Широка форма черепа домінувала над вузькою, так само як широкі щелепи домінують над вузькими. Нормальна кількість зубів домінує над їх зредукованим кількістю.

Один з найуспішніших майстер-бридерів нашого часу Пет Троттер сказала з приводу дослідження родоводів: «Коли ви дивитеся в родовід тварини, вона говорить вам про те, яким воно має бути, коли ви дивитеся на тварину в рингу, це говорить вам про те, яким воно здається. А коли ви дивитеся на його нащадків, це говорить вам, чим воно є насправді ».

Різні дефекти – це неминуча проблема будь-якого біологічного виду, не виключаючи людини. У випадку з собакою, принаймні, можна оцінити і вивчити деякі з цих дефектів, а так само вжити заходів для боротьби з ними. Їх не можна ігнорувати, не можна стверджувати, що про дефекти можна не турбуватися – це очевидна омана. Однак не варто впадати в іншу крайність, хворобливу боязнь дефектів, немов би втеча від дефектів та аномалій було основною метою собаківництва.

Багато характерні морфологічні ознаки, що мають мутаційну природу і закріплені в різноманітних породах собак як провідні екстер’єрні ознаки, можуть несподівано спорадично виникати і у собак інших порід. Широко відомий цілий ряд таких мутантних форм, які найчастіше недоступні для генетичного аналізу в силу вибракування собак з спостерігаються відхиленнями від норми. Аномалія укорочення верхньої щелепи – «бульдожесть» стала породним ознакою у боксерів, бульдогів, хінів. У багатьох випадках при виникненні цієї ознаки, він пов’язаний з широким плейотропних ефектом, це може виражатися у розщепленні носа, появі «заячої губи» і «вовчої пащі», у порушенні зубної і дихальної систем, що часто призводить до летального результату.

Для кінології ж, перш за все, актуальна проблема здоров’я не кожної такої аномальної особини – але проблема здоров’я всієї популяції, породи. І в зв’язку з цим представляється абсолютно необхідною селекція проти аномалій. При цьому інтереси ветеринарії та кінології утворюють загальне “поле” в області діагностики аномалій. Без цього неможлива ефективна селекція, яка, як вважає С.П.Князев з колегами Новосибірського Університету, повинна проводитися за наступним алгоритмом:

Слід так само підкреслити, що екстер’єр більшості, якщо не всіх порід, знаходиться в нерозривному зв’язку з поведінкою, властивим даній породі. Тому вести селекцію тільки за екстер’єром без урахування поведінкових характеристик – безперспективно і небезпечно. Одними з перших серйозних досліджень поведінки собак треба вважати роботи І. П. Павлова з умовно-рефлекторної діяльності, а так само праці Л.В.Крушінского, Д. К. Бєляєва. В силу большой сложности поведенческих реакций изучение их наследования сводится обычно к оценке коэффициентов наследуемости, различных корреляций морфологических и поведенческих признаков и гораздо реже – к непосредственному генетическому контролю.

Фенотипически крайние варианты в условиях естественного отбора эллиминируются дикой природой. Ограничение свободы скрещивания и инбридинги в популяциях, разводимых человеком, создают основу для дрейфа генов, который в короткие сроки выносит на поверхность мутации, ранее скрытые под покровом дикого фенотипа.