Аннотация

 

Методическое пособие. Избранное из книги Роя Робинсона «Генетика для заводчиков собак» (издание 1982 г.)

Консультант Маргарита Арбузова.

Из книги Роя Робинсона «Генетика для заводчиков собак», (издание 1982 г.)

Перевод Владимира Иванова.

Консультант Маргарита Арбузова.

Подготовка текста к печати Н. Карпышевой.

 

АНОМАЛИИ

 

Проявляющиеся время от времени аномалии являются одной из опасностей разведения животных. Чаще всего они возникают вследствие случайностей развития эмбриона, на которое заводчик не может влиять. Их проявления могут вызывать сожаление, но с ними приходится смириться. Некоторые генетические аномалии могут возникнуть наряду со случайными дефектами, но пока они остаются единичными случаями, их невозможно отличить от последних.

Одним из первых ключей к пониманию того, что аномалия имеет скорее генетическое, чем случайное происхождение, является то, что аномалия повторяется в разных пометах группы родственных животных. Обычно это явление называют «семейным» наследованием. Термин «семейный» не всегда означает «генетический». Зачастую группу родственных собак одинаково кормят и содержат. Значит они находятся в одной среде, в этой среде и может находиться тот фактор, что вызывает аномалию.

Вполне вероятно, это может быть непредвиденный недостаток каких-либо витаминов или же токсичное вещество. В этом отношении, термин «семейный» неопределен, он означает лишь, что аномалия происходит в семьях и может быть генетической, но ситуация требует более тщательного изучения. Следующим шагом станет выявление способа наследования. Когда он будет установлен, аномалию можно будет с уверенностью признать генетической.

Сферу действия генетических аномалий можно рассматривать в перспективе. Породы собак не кишат аномалиями, которые только и ждут случая проявиться. Напротив, большая часть аномалий возникает очень редко, создавая проблемы лишь на уровне отдельного производителя пли кровной линии. В последние годы лишь несколько аномалий достигло высокого уровня распространенности: дисплазия бедра, прогрессирующая атрофия сетчатки и аномалия глаза у колли. В каждом из этих случаев были особые причины для широкого распространения аномалии, в основном они заключались в скрытости ее развития. Стечение обстоятельств иногда может способствовать распространению данной аномалии, не позволяя быстро выявить ее. Этот аспект будет обсуждаться ниже.

Одним из полезных предварительных исследований возможности генетического происхождения аномалии является изучение различий распространения аномалии в разных породах. Если в различных породах частота появления аномалии существенно различается, то этот факт можно считать первичным доказательством генетической основы аномалии, Подобный анализ бесценен, ибо показывает, какие именно породы в данный момент наиболее страдают от аномалии, т. е. относятся к «группе риска». Существуют меры, позволяющие снизить риск до минимума и уничтожить аномалию. Если дефект невозможно уничтожить, то возможно свести его к наиболее низкому уровню. По причине своей обстоятельности заслуживают внимание следующие исследования: дисплазия бедра (Пристер и Мулвихилл, 1972), глазные пороки (Пристер, 1972 б), вывих коленной чашечки (Пристер, 1972 а), атрофия сетчатки (Пристер, 1974), опухоль молочной железы (Пристер, 1979), паховая и пупочная грыжа (Хейес, 1974). Мы не будем пытаться помещать здесь списки пород, где проявлялись определенные аномалии. В отдельных случаях, где называют конкретные породы, мы намереваемся лишь более точно определить аномалию, а не компрометировать породу. Если у вас все же возникнет интерес, можете обратиться к обширным спискам, изданным Фоли и другими (1979) и Хаттом (1979). Единственная полезная функция этих списков — хранение сведений о том, встречалась ли ранее подобная аномалия. За исключением отдельных случаев, списки являются весьма сомнительным руководством но аномалиям, которые могут угрожать, породе. Подавляющее большинство аномалий редки и могут возникнуть в любой породе. Они могут оказаться привязаны к одной кровной линии, а не к породе в целом. Если вы обнаружили и идентифицировали их, то они поддаются устранению. Следовательно, излишне было бы ставить порочащее клеймо на всю породу. Это, однако, не означает, что списки генетических аномалий не следует принимать во внимание. Напротив, подобные списки крайне необходимы для быстрого определения и сравнения с будущими открытиями. Суть в том, что любая данная аномалия может возникнуть в любое время в любой породе.

 

Категории летальных генов

 

Генетическая аномалия может возникнуть в одном из множества генов. Во многих книгах о генетике обсуждается, что следует называть летальным геном: геном, вызывающим смерть особи. Отдельным видом летального гена является ген, вызывающий смерть до рождения. У собак нет известных случаев проявления подобных генов, но они наблюдаются у других домашних плотоядных, у кошек. Это кошки острова Мен или бесхвостые кошки. Кошки острова Мен происходят в силу доминантного гена М, и все они являются гетерозиготными Mm, так как гомозиготные MM умирают в утробе. Это означает, что при скрещивании двух этих кошек наблюдается соотношение 2:1 вместо обычного 3:1.

Следовательно, кошки острова Мен не могут быть чистокровными животными. Эти два фактора неопровержимо указывают на наличие летального гена: говоря точнее, «гена внутриутробной смерти».

Один из видов летальных генов приводит к рождению щенка-калеки, это т. н. «ген врожденной смертности». К этому заявлению следует отнестись с осторожностью и не делать поспешных выводов, что все врожденные аномалии являются генетическими. Это не так, потому что к врожденным уродствам могут привести многие случайности развития. С другой стороны, во многих случаях фигурируют именно легальные гены. Хорошим примером является ген птичьего языка, bt, действие которого описано Хаттом (1979). Гомозиготные щенки btbt теряют способность сосать и через несколько дней умирают. Хотя ген bt порождает внешне лишь незначительный эффект, тем не менее он приводит к смерти щенка и является врожденным летальным.

Известно много летальных генов, вызывающих не мгновенную смерть, а убивающих особь за недели, месяцы или даже годы. К этому типу относится множество генов, повреждающих нервную систему. Несколько недель или месяцев молодой щенок ведет себя совершенно нормально, но затем у него возникают симптомы атаксии, которая зачастую прогрессирует и приводит к смерти. На следующих страницах этой главы можно найти и другое примеры летальных генов «замедленного действия». Гены гемофилии могут быть как врожденными, так и «замедленными». Если щенок с гемофилией выживает при рождении, то все же через несколько педель или месяцев он может истечь кровью от мелкой царапины.

Существует определенный тип генов, не вызывающих смерть как таковую, но нарушающих нормальную жизнедеятельность особи так, что она более обычного становится восприимчива к другим опасностям для жизни. В качестве примера можно привести ген cn, обуславливающий циклическую нейропению. Собаки с генами cncn растут медленно и часто гибнут от инфекционных заболеваний. Следовательно, хотя ген cn и не приводит к смерти, он все же косвенно виновен в ней. Подобные гены называются полулетальными или сублетальными. Минорные гены, вызывающие инбредную депрессию, можно назвать «сублетальными полутенями».

 

Наследование аномалий

 

Все генетические аномалии происходят от генных мутаций, но не непосредственно, а в произошедших где-то в прошлом предков. Большинство аномалий вызываются рецессивными генами. Это в большой мере объясняет, как аномалия может оказаться скрытой. Если вызывающий ее ген редок (а следует подчеркнуть, что большинство их именно таковы); то подавляющее большинство скрещиваний произойдет между гомозиготными и гетерозиготными нормальными особями. По терминологии заводчика, «носитель» означает собаку, «несущую» рецессивный ген аномалии. При подобном спаривании аномальных щенков не появится, следовательно, ген остается скрытым и будет передаваться от поколения к поколению через гетерозиготы.

Если вы желаете более ясно представить себе механизм происходящего, рассмотрим гены (по два на каждого индивидуума), свободно передающиеся в племенной группе из, допустим, десяти собак. Общее количество генов: 10x2=20. Этот набор генов называется «генофондом». Таким образом, если в группе или в породе в любом поколении окажется п собак, то общее количество генов, или генофонд, будет равняться 2п. Теперь положим, что ген аномалии встречается с частой х. Если мы исключим случаи имбридинга, вероятность встречи двух «аномальных» генов равна х2. Следовательно, если х=1 проценту, то вероятность рождения аномального щенка равна 0,01 процента, иначе говоря, одному на десять тысяч. Очевидно, что эта вероятность крайне мала, и любую аномалию, встречающуюся с такой частотой, вряд ли можно будет признать генетической по происхождению. Теперь рассмотрим, что происходит с гетерозиготными животными или носителями в генофонде.

Частота проявления нормального гене: 1-х. Таким образом, вероятность встречи нормального и аномального генов будет равняться (1-х) х плюс х(1-х), то есть 2х(1-х). Такова вероятность рождения носителя. Следовательно, когда х=1 проценту, это пропорция окажется равной 1,98 процента. Другими словами, носители будут появляться в 198 раз чаще, чем аномальные индивидуумы. Если носители отличимы от обычных собак, то их наличие невозможно определить, и, что более важно, они не вызовут даже подозрений. Мы привели здесь эти расчеты для того, чтобы подчеркнуть, что в то время, когда рецессивная аномалия может обладать малым охватом, носители могут охватывать много большую популяцию. Хотя процент аномалий быстро падает до низкого уровня, падение процента носителей происходит значительно медленнее. Вот основная причина неожиданной устойчивости отдельных аномалий. Искомый ген сохраняется в популяции за счет носителей, проявляя свое действие только в тех случаях, когда случайно спариваются двое носителей.

 

Обнаружение аномалий

 

Первым признаком возможного генетического происхождения аномалии является ее проявление в пометах нескольких родственных животных, или, как иногда выражают это явление, у пораженных щенков удается отследить общих предков. Так как аномалия возникает только в пометах нормальных родителей, она явно принадлежит к рецессивному типу. Обнаружить гетерозиготы удается лишь тогда, когда кобель или сука приносит аномальный приплод. То есть, во всех пометах будет хотя бы один пораженный щенок. Сложив количество нормальных и пораженных щенков, мы получим отношение нормальных к пораженным щенкам 27:15 или 1,8:1. Это очень далеко от ожидаемого 3:1. Отчего это произошло? Дело в том, что пометы, состоящие исключительно из нормальных щенков, хотя и произведенные носителями, здесь не учитывались, из-за чего общее число нормальных щенков было занижено. Однако, рассмотрев количество щенков в каждом помете, где оказался хотя бы один пораженный, мы все же можем не учитывать всех нормальных щенков. Ожидаемое количество пораженных щенков изменяется с величиной помета. Есть восемь пометов, в которых появился хотя бы один пораженный щенок. Таким образом, в помете из 6 щенков ожидается 1,8 пораженных, в помете из 4–1,56 и так далее. Затем эти ожидания складываются, и мы получаем общее для 8 пометов число 13,4. Таким образом, полученное на практике число 15 почти точно совпадает с ожидаемым.

Использованием подобных процедур удастся проанализировать способ наследования аномалии. В случае аномалии, наследуемой как доминанты, отличительной чертой будет то, что по крайней мере один из родителей всегда продемонстрирует аномалию, если, конечно, аномалия проявляется всегда одинаково, а в противном случае система наследования примет удивительный вид. Однако, такие генеалогические схемы так же можно анализировать, но выводы могут быть несколько менее точными.

 

Возникновение аномалий

 

У многих людей возникает вопрос: как возникает аномалия и как она распространяется в породе? Существует два способа появления аномалий. Во-первых, это генная мутация, во-вторых, аномалию может вызвать стремление заводчика к идеалу. Мутации могут произойти где угодно и когда угодно, абсолютно случайным образом, не делая различия между породистыми собаками и дворнягами. Мутации могут быть безвредны, например, те, которые изменяют цвет шерстного покрова, или же аномальны, как многое генетические дефекты, замечаемые заводчиками. Большая часть мутации оказывается опасными по той причине, что они просто нарушают слаженно действующий физиологический механизм собачьего тела. Где-то в эмбрионе один из биохимических процессов перестает работать с полной эффективностью, и это приводит в действие цепочку событий, выливающихся в аномалию. В общем, мутация возникает очень просто, только из-за изменений в гене, контролирующем этот процесс. Что вызывает изменение гена? Для большинства практических целей ответом будет «случай», сбой самовоспроизводящего механизма репродукции гена. Мутация доминантного гена может породить аномалию, которую зачастую легко искоренить.

Однако, есть и исключения. Например, ген окраса мерль М порождает белую собаку г нарушениями зрения и глухотой при гомозиготном MM, и мерль либо арлекин — при гетерозиготном Mm. Отдельные люди находят цвет мерль привлекательным и сознательно стараются получить пометы именно этого цвета. Используя некоторые знания генетики, возможно разводить собак окраса мерль без появлении нежелательной белой формы с нарушениями зрения. Следует скрещивать собак цвета мерль только с партнерами другого окраса. При этом ген m сохраняется в популяции: в этом случае клинические эффекты не обнаруживаются до тех пор, пока собака не повзрослеет.

Пораженный кобель или сука передает ген своему потомству прежде, чем об этом можно будет догадаться. Однако, как только возникают опасения, вы можете начать пристально наблюдать за их пометами в поисках аномалий. Ветеринарами и клиницистами следует попытаться обнаружить аномалию в самой ранней стадии. Таким образом, аномалию удастся постепенно исключить из популяции. Также встречаются ситуации, когда доминантный ген не проявляется у определенного процента собак.

Такие индивидуумы выглядят нормальными, но в то же время они передают ген половине своих потомков. Породистые собаки с подобными генами иллюстрируют метод случайного наследования, когда ген просто не подчиняется законам доминантного и рецессивного наследования. Аномалию можно уничтожить тщательной выбраковкой пораженных животных, но на это может уйти очень долгое время. Однако, большая часть аномалий наследуются как рецессивные. Основная причина этого, в том, что большинство мутаций вызывается рецессивными генами. Кроме того, рецессивные гены обладают способностью оставаться в популяции как гетерозиготные. Скрытый нормальным геном (назовем его А), рецессивный ген (допустим, а) сохраняется в носителе Aa. Заводчик может не знать, что среди его животных встречаются Aa, до тех пор, пока не скрестит Aa с Aa, у которых появится рецессивное потомство aa.

Впоследствии, конечно, заводчик может отметить таких родителей как носителей. Если он будет получать потомство от них, то он должен сознавать, что две трети (если скрещиваются два носителя) или половина (если носитель скрещивается с нормальным животным) их потомства будут носителями. Постоянный отбор аномальных животных и носителей приведет к постепенному отсеву гена. В отдельных случаях удастся определить носителей путем особых лабораторных тестов, и в этом случае отсев резко ускоряется. Однако, в общем случае это практически невозможно, хотя для выявления носителей следует постоянно прилагать усилия. Ничто из вышеизложенного не указывает на то, как аномалия может широко распространиться в породе. На самом деле, кажется, что участью всех генов, порождающих аномалии, раньше или позже станет полный отсев. Ответ кроется в структуре разведения большинства пород собак.

Если некая собака является лучшим производителем породы, все заводчики будут пытаться ее использовать (если это кобель), или же приобрести ее щенков (если это кобель или же сука). Это создает прекрасные условия для повышения качества породы, так как это обозначает, что лучшие качества индивидуума получают широчайшее распространение. Однако предположим, что совершенно случайно этот индивидуум оказался гетерозиготным на рецессивную аномалию. Преимущественное использование этого индивидуума в разведении и приобретение его щенков распространит аномалию по всей породе. Аномалия не проявится немедленно, но пройдет два или более поколения с момента катастрофы. В реальной жизни, однако, маловероятно, чтобы одна собака так доминировала в породе, но ее роль может сыграть группа из нескольких собак, хорошо показавших себя на выставках. Это повышает вероятность того, что произойдет вышеописанное, так как любая из собак может оказаться гетерозиготной. Вероятно, что виновным окажется кобель, так как он может стать отцом большего количества щенков, чем может надеяться выносить любая сука. Владелец собаки при этом не несет никакой вины, ибо он не может иметь ни малейшего представления о происходящем.

Еще одна причина аномалии кроется в том, где заводчики подбирают собак, обычно, победителей выставок. Они стремятся подчеркнуть и усилить в породе какую-либо характерную черту, что может привести к различным проблемам. На память приходят два примера: короткие морды определенных пород, но иногда вызывающие затруднение дыхания, или пролапс мягкого неба. Избирательная селекция для получения определенной формы глаза, или, точнее, века, может стать причиной возникновения заворота или выворота век. Несомненно, можно привести и другие примеры. Аномалии этой природы можно избежать, не занимаясь селекцией собак для подобных стандартов. Нельзя назвать умным решение использовать в разведении собаку со врожденной аномалией, исправленной хирургически. Даже, если дефект сравнительно маловажен, в последующих поколениях он может проявиться в более тяжелой форме. Это правило нуждается в повторении, но искушение получить щенков от такой «исправленной» собаки зачастую оказывается очень сильным. Следует помнить, что хотя хирургическое вмешательство и приносит обличение собаке, породившие аномалию гены при этом никуда не исчезают.