Как происходит наследование признаков и заболеваний у собак

Гены

Только в нашем столетии была доказана правильность законов, открытых Менделем, они были дополнены некоторыми деталями, касающимися в основном наследственности животных. В настоящее время известно, что наследуются все свойства, независимо от того, физические они или психические. Основа наследственности каждого живого организма - ген. О таких единицах наследственности Мендель мог только предполагать, сейчас существование генов доказано биохимическими исследованиями. Более подробно об успехах, достигнутых учеными в воздействии на гены, можно узнать из специальной литературы по биотехнологии.

Гены есть у любого живого организма, они связаны в цепочки, которые видны под обычным микроскопом. Эти цепочки называются хромосомами. Яйцеклетка, основная женская половая единица, и сперматозоид, мужская половая единица, в ходе своего развития проходят через несколько фаз. Каждое свойство представлено парой генов в двух хромосомах. Но половые клетки в момент слияния передают потомку по одному гену каждого свойства. Таким образом, один ген передается от отца, другой - от матери. Гены одного свойства могут нести одинаковые или разные признаки. Эти два гена называют генетической парой или генотипом. Если оба гена одного генотипа одинаковы, то они определят внешний облик (фенотип) живого организма. Если же гены, входящие в генотип, различны, то внешний облик организма определяет доминантный ген, в то время как рецессивный ген внешне не проявляется. Следовательно, выраженность наследственных признаков зависит от сочетания генов. Если признак представлен одним доминантным и одним рецессивным геном, то фенотипически проявится признак, обусловленный, доминантным геном, а рецессивный признак проявляется только в том случае, если он обусловлен парой рецессивных генов.

Итак, не всегда по внешнему виду собаки - ее фенотипу - . можно судить о ее наследственных задатках. Часть из них внешне может и не проявиться. Если признак обусловлен двумя одинаковыми генами, независимо - доминантными или рецессивными, то особь будет гомозиготна по данному признаку; если же свойство передается парой генов, один из которых является доминантным, а другой - рецессивным, то эта особь будет гетерозиготна.

Хромосомные пары во время созревания половых клеток расщепляются, поэтому в состав половой клетки входит только один из двух генов, отвечающих за один из многочисленных свойств живого организма. Если это свойство представлено доминантным геном, а носитель этого свойства является гомозиготным, то это свойство будет передано его потомству. Но если организм является гетерозиготным, что означает, что его свойство передается одним доминантным и одним рецессивным генами, то его свойство будет унаследовано только в том случае, если оплодотворение будет осуществлено именно той половой клеткой, которая имеет в своем составе такой же доминантный ген.

Знание теории наследования признаков позволяет получать на практике требуемые результаты при разведении собак. А также учитывать вероятность передачи генов заболеваний.

Но следует также понимать, что законы наследования дают вероятностную оценку возможного расклада наследования, но не гарантируют, что именно так и будет.

Для наглядного понимания - таблица наследования заболеваний:

Можем ли мы использовать носителей (carrier) в разведении? 

Кто такой носитель?
"Носитель" - это термин, который присваивается отдельной особи, которая носит в себе отдельную копию рецессивной мутации, которая связана с конкретным наследственным заболеванием, обычно с наследственным расстройством. Особь будет страдать от рецессивного расстройства, только если он или она унаследует две копии каузальной мутации, по одной от каждого родителя. Если он унаследует одну копию, то он или она останется здоровым(ой), но передаст мутацию примерно половине своего наследства. 

Разведение от носителей
Как только мутация конкретного заболевания определена, ДНК тест может быть разработан для того, чтобы обеспечить определение несимптоматических носителей. Зная какая собака является носителем, а какая нет (так называемые собаки 'clear'), у заводчиков есть возможность делать сознательный выбор при поиске пары для вязки. Все собаки могут спокойно использоваться в разведении, если одна из собак полностью не имеет мутаций. Разведение от собак, которые никогда не разовьют заболевание, - это должно стать приоритетом для всех сознательных заводчиков, а также желание исключения мутации, связанной с заболеваниями, - долгосрочной целью. Но инстинктивный выбор только чистых животных для разведения может быть не самым лучшим выбором, что объясняется в конце статьи. 

Если носителям не давать возможность быть использованными в разведении, то и возможность передать оставшуюся часть их генетического материала следующим поколениям также теряется, а следовательно, генетическое разнообразие оставшейся популяции сокращается. Также стоит помнить, что есть четкая и хорошо определенная связь между генетическим разнообразием популяции и общим здоровьем, а также то, что разведение от близко связанных родственно собак приводит к накоплению вредоносных рецессивных мутаций в популяции. 

Также стоит помнить, что мутация заболевания, для которой существует тест ДНК, - не единственная мутаций, которая есть у носителя. Каждый человек в среднем имеет около 50 рецессивных мутаций, и нет оснований, чтобы считать, что собака не будет таким же носителем. Так что единственная разница с носителями заключается в отдельной мутации, которую можно выявить при помощи теста. Обе собаки будут носителями примерно 49 мутаций, о которых заводчик и не представляет. Если не использовать носителей, а интенсивно использовать чистых собак, то возникнет реальный риск, что другие мутации вырастут в частоте в породе, а также новые наследственные заболевания могут возникнуть. 

Нет причин для того, чтобы конечное устранение мутации заболевания из породы не должно стать целью, как только ДНК тест для этой мутации становится доступным. Но, учитывая, что все собаки для разведения проходят тесты на мутации перед вязкой, у заводчиков есть время для того, чтобы убедиться, что желаемые черты не исключаются вместе с мутацией, и что разнообразия породы не сокращается. 

Частота мутации
Скорость, с которой можно устранить мутацию, зависит от некоторых факторов, включая частоту мутации, структуру популяции и степень инбридинга для этой породы. Чем чаще мутация встречается, тем медленнее ее стоит устранять. Подсчет правдивой частоты мутации - не банальное задание и требует случайную выборку представителей породы для тестов. Собаки, которые проходят тест, как только коммерческий ДНК тест становится доступным, не всегда изображают породу целиком, и схожая группа собак, которые проходили исследование в институте при разработке ДНК теста, тоже редко характеризуют породу. 

Частота мутации типично выражается как часть хромосом в популяции, которая переносит мутацию. Например, если частота мутации описывается как 0,1, это означает, что 10% хромосом этой породы переносят мутацию, а оставшиеся 90% переносят нормальную копию ДНК. Если 10% хромосом переносят мутацию, то количество чуть меньше 20% собак могут быть носителями, а примерно 1% собак будут под воздействием. 

Совет по разведению
Носители всегда должны включаться в первое и второе поколение, которые следуют за установлением ДНК теста на рецессивную мутацию, независимо от частоты мутации, чтобы у заводчиков появилась возможность сохранять и передавать желаемые черты, такие как тип породы или темперамент, до того как они начнут выбирать собак, которые свободны от мутаций. Конкретная политика разведения для будущих поколений должна зависеть от породы и идеально сформированная после рассмотрения таких факторов как структура популяции и степень инбридинга. Но в общих словах носители должны исключаться из разведения только тогда, когда частота мутации ниже 0,1 (1%), так как это будет означать, что только 2% собак будут отстранены от разведения. Избегание носителей более частых мутаций выразится в куда большем количестве отстранённых собак, что может привести к потере разнообразия породы. 

Результаты комбинаций вязки (еще раз, в виде таблицы теперь)

Брайан Бут