Генетический анализ в изучении этиологии врожденных аномалий

Проявление наследственно обусловленных аномалий замыкается в пределах определенных семейств и родственных групп животных. Исходя из этого, основным методом генетического анализа аномалий является семейно-групповой метод в пределах одного или нескольких поколений животных. Важное значение в проведении генетического анализа имеют данные патологической анатомии, гистологии, цитологии, физиологии, биохимии, рентгенологии и других наук. Например, было установлено, что аномалия с клиническими признаками нарушения ко­ординации движений, агрессивности и летального исхода у телят проявлялась в определенных типах спариваний. Механизм ее возникновения и возможности профилактики открылись благодаря биохимическому анализу. У аномальных животных обнаружили почти полное отсутствие фермента кислой маннозидазы вследствие рецессивной мутации. Гетерозиготные носители мутантного гена содержали в сыворотке крови половину нормы этого фермента.

В другом случае наблюдали гибель телят, полученных от трех родственных между собой производителей, без видимых причин. Только с помощью рентгеноскопии были обнаружены у нежиз­неспособных телят щели в позвоночнике, как следствие действия мутантного гена. Так была доказана наследственная причина

гибели телят.

Нарушения воспроизводительных функций у животных могут иметь разные причины. С помощью цитогенетического анализа можно установить, являются ли эти нарушения следствием транслокаций или других аберраций хромосом.

Определение типа наследования аномалий важно в целях разработки селекционных методов для профилактики распро­странения аномального приплода у животных. Тип наследования аномалий обычно определяют на основании анализа генеало­гии — родословных, в которых должны быть записаны сведения о характере аномалий. Графическое изображение родственных связей аномальных животных позволяет установить источник распространения аномалий и тип наследования.

Простой аутосомный рецессивный тип наследования

Этим термином пользуются, когда аномалия обусловлена одним рецессивным геном, локализованным в аутосоме. Иногда употребляют термин моногенно-аутосомный тип наследования, что является синонимом. Аномалия при этом выявляется в рав­ном соотношении у самцов и самок. Аутосомные рецессивные мутантные гены проявляют свой видимый эффект только в го­мозиготном состоянии, когда животное получит его от каждого из родителей. Вероятность такого события возрастает при скре­щивании между собой родственных индивидуумов, имеющих большое сходство по генотипам. Поэтому при анализе родослов­ных аномальных животных необходимо прежде всего определить, имеют ли их родители общих предков. Если имеют, то это уже позволяет предположить причину аномалий, как наследственную рецессивную.

Аномальные животные в большинстве случаев рождаются от нормальных, но гетерозиготных родителей. В этом особенность рецессивного типа наследования, когда признак как бы скрыва­ется или перепрыгивает через поколение. Расщепление по рецес­сивным признакам с полным фенотипическим проявлением (пенетрантностью) соответствует правилам Менделя, так что анализ частоты нормальных и аномальных особей в потомстве того или другого производителя позволяет определить тип наследования аномалий.

Частота рецессивных аномалий особенно повышается в попу­ляциях, где нередко применяют родственное спаривание. Веро­ятность рождения животных с генетической аномалией при род­ственном подборе в случаях, когда каждый из родителей несет мутантный рецессивный ген в скрытом состоянии, значительно выше, чем при неродственном подборе, поскольку число одина­ковых (в том числе мутантных) генов у родственников выше, чем в общей популяции.

При рецессивном наследовании выражена закономерность: чем ниже распространение рецессивного гена в популяции, тем чаще аномалия, им обусловленная, проявляется в кровно-родст­венных спариваниях. Однако в некоторых случаях родословная может «принять вид» псевдодоминантного типа наследования. Это может быть при следующих обстоятельствах:

· в популяции высокая частота гетерозиготных носителей;

· аномалия обусловлена редко встречающимися рецессивными генами, но в популяции (стаде) высокий процент родственных спариваний.

Основные выводы правил наследования аутосомно-рецессив-ных признаков-аномалий сводятся к следующему:

1. от фенотипически нормальных, но гетерозиготных родите­ лей (Аа) рождаются потомки с аномальными признаками с час­тотой 25 % (или 3:1);

2. все родители аномальных животных — гетерозиготные но­сители рецессивного мутантного гена (Аа х Аа);

3. если один из родителей аномальный (аа) (например, с пупочной грыжей), а другой вполне нормальный (АА), то потом­ство будет нормальным (АА х аа);

4. если один из родителей аномальный (аа), а другой только фенотипически нормальный (Аа), то одна половина (50 %) по­томков будет фенотипически нормальной (Аа), а другая — ано­мальной (аа);

5. аномалия с одинаковой частотой проявляется у особей мужского и женского пола;

6. в родословных аномальных животных отмечается более высокий процент близкородственных связей родителей,

Частота аномальных потомков у гетерозиготных производите­лей может и не вписываться в эти классические схемы расщеп­ления, что будет связано с числом (частотой) гетерозигот, а также гомозигот (если они плодовиты и жизнеспособны) среди скрещиваемых с ними маток. Подтверждением рецессивного типа наследования в этом случае будут наличие общего предка с материнской и отцовской сторон родословной, а также проведе­ние специальных скрещиваний.