Лекция № 9 генетические аномалии у с.-х. Животных

1. Классификация аномалий у с.-х. животных.

2. Болезни с наследственной предрасположенностью.

3. Методы выявления наследственных заболеваний.

4. Генетическая устойчивость к заболеваниям.

5. Методы профилактики аномалий и повышения устойчивости к болезням.

Литература:

- Ветеринарная генетика / В.Л. Петухов, А.И. Жигачев, Г.А. Назарова // 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1996. – С. 250-366;

1. Классификация аномалий у с.-х. Животных

Понятия «здоровье» и «болезнь» охватывают различные формы существования организмов в окружающей их среде, в основе которых лежит способность этих организмов адаптироваться к определенным условиям.

Организм считается здоровым до тех пор, пока присущая ему способность к адаптации обеспечивает нормальное его существование в изменяющихся условиях окружающей среды, пока его существование и развитие сохраняют типичные для него черты и пока патогенные воздействия компенсируются таким образом, что общие взаимоотношения организма со средой не нарушаются.

Организм находится в состоянии болезни, когда патологический процесс и его влияние достигают такой степени, что в патологию вовлекается весь организм или его часть и типичная реактивная способность данного организма по отношению к окружающей среде оказывается серьезно нарушенной.

При наследственной болезни речь идет о генетически обусловленном или находящимся под генетическим влиянием нарушении взаимоотношений организма с окружающей средой, к условиям которой он более не способен адаптироваться. Например: атрезия ануса, паралич задних конечностей, волчья пасть и т.д.

При наследственной недостаточности отклонения от нормы столь незначительны, что адаптационная способность носителя по отношению к определенным условиям окружающей среды почти или совсем не нарушены. Например: отсутствие или недоразвитие наружного уха, укороченные конечности.

Понятие уродство используют, как правило, для обозначения грубых морфологических изменений внешних форм, а в более широком смысле – для обозначения тех нарушений тонкой структуры клеток, тканей и органов, которые возникают в процессе развития.

Болезни пренатального периода связаны с нарушениями развития (дизонтогенез), они могут проявляться у новорожденного как уродства, определенные формы недоразвития (эмбрионализм) или как заболевания не сопровождающиеся уродствами (слабая жизнеспособность, отставание в росте).

Наследственные, наследственно-средовые и средовые болезни.

В зависимости от соотношения наследственных (генетических) и средовых (экзогенных) факторов в этиологии болезней различают три группы заболеваний:

Наследственные (эндогенные, генетические)

Наследственно-средовые (эндогенно-экзогенные)

Средовые (экзогенные)

Генетические аномалии — наследственно обусловленное, нежелательное с точки зрения здоровья популяции и племенного использования отклонения от нормы (Майер, 1967).

Генетические аномалии - это морфофункциональные нарушения в ор­ганизме животных, возникающие в результате генных и хромосомных мутаций. Генные мутации могут нарушать морфогенез органов и тканей на разных этапах онтогенеза, поэтому столь широкий спектр врожденных ано­малий, связанных с изменениями молекулы ДНК. Изменения числа хромосом в клетках или их структуры приводят к прекращению развития эмбриона или рождению особей с тяжелыми пороками развития, нарушению у животных воспроизводительной функции.

Основная роль в этиологии врожденных аномалий принадлежит ле­тальным и полулетальным генам. Генетические аномалии представляют со­бой признаки, контролируемые одной парой аллельных генов. Характерной особенностью наследования для этой категории аномалий является мендель- ский тип распределения, соответствующий доминантным и рецессивным ка­чественным признакам. Для проявления генетической рецессивной аномалии достаточно наличия в обеих хромосомах двух одинаковых мутантных генов.

В зависимости от стадии жизненного цикла, на которой действует му- тантный ген аномалии можно разделить на: гаметические, ведущие к гибели гамет; эмбриональные, обусловливающие гибель зародышей в эмбриональ­ный период; послеродовые, когда смертность и уродства появляются при ро­ждении или вскоре после рождения; ювенальные, ведущие к смерти или па­тологии в детском возрасте.

Аномалии у сельскохозяйственных животных с одинаковым генотипом могут проявляться не всегда и в разной степени. В 1927 г. Тимофеев- Ресовский предложил два понятия - пенетрантность и экспрессивность. Пенетрантность - явление количественное, экспрессивность - качественное.

Пенетрантность - частота проявления гена. Определяется по проценту особей популяции из числа несущих данный ген, у которых он проявился. Пенетрантность бывает полной и неполной. При полной пенетрантности до- минатный или гомозиготно-рецессивный аллель проявляется у каждой особи, а при неполной пенетрантности - у части особей.

Экспрессивность - степень фенотипического проявления гена, как мера силы его действия, определяемая по степени развития признака. На экспрес­сивность могут влиять гены - модификаторы и факторы среды. В качестве примеров разной экспрессивности генов можно привести следующие: адактилия у крупного рогатого скота варьирует от частичного до полного отсут­ствия фаланг конечностей; различия в диаметре грыжевого отверстия при пупочной грыже, синдактилия (слияние пальцев, однопалость) у крупного рогатого скота, свиней, которая может быть на одной, двух, трех и четырех конечностях; полидактилию (многопалость), которая может быть на одной, двух конечностях.

Наследственно-средовые заболевания -

основной причиной которых яв­ляются условия среды, однако проявление обусловлено и генетическими факторами. Наследование их носит полигенный характер, т.е. фенотипическое проявление зависит от количества мутантных генов.

Существует понятие порога, если количество генов или сила их дейст­вия превышает порог аномалия проявляется, Если эти показатели ниже поро­га животное остается нормальным.

Влияние среды на проявление болезни можно рассмотреть на примере отвислого зоба у индеек бронзовой по­роды. Отвислый зоб возникает у индюшат в возрасте 2-4 месяцев в результате чрезмерного потребления воды в жаркое лето. Необра­тимое и прогресси­рующее растяжение стенок зоба сопровож­дается закупоркой, брожением и образова­нием токсинов в этом органе. Многие птицы погибают от пневмо­нии. Если развитие ин­дюшат проходит в про­хладное лето, то бо­лезнь не проявляется. В одинаковых условиях Это указывает на генетическую предрасположенность индеек бронзовой породы к отвисанию зоба.

У овец саутдаунской породы гиперчувствительность к солнечным лу­чам является наследственным признаком. У ягнят при содержании на паст­бище появляется экзема на морде и ушах, начинается заболевание глаз. Если долго больные животные будут находиться под действием солнечных лучей то могут погибнуть. Оказалось, что у больных животных нарушается функ­ция печени, не выводится из организма филлоэритрин - конечный продукт распада хлорофилла. Филлоэритрин аккумулируется в кровотоке и на неко­торых участках кожи, где активируется солнечными лучами, вызывая заболе­вание. Если ягнят содержать в помещениях и выпасть только ночью, они не заболеют.

В группу наследственно - средовых аномалий входит большое число болезней: мастит, туберкулез, лейкоз, язва желудка, болезни сердца.

Экзогенные или средовые аномалии или пороки развития, возникают в результате действия на организм факторов внешней среды, являются нена­следственными. Факторы внешней среды в результате действия, которых возникают ненаследственные аномалии, называются тератогенами. Тератогены можно разделить на физические, химические и биологические. К экзоген­ным аномалиям относятся: травмы, ожоги, обморожения.

У животных известен ряд аномалий, вызываемых условиями среды и непередающихся потомству, хотя они подобны наследственным - их назы­вают фенокопиями. При введении инсулина в яйца кур наблюдали многочис­ленные уродства клюва, глаз, укорочение конечностей, бесхвостость, неот­личимые от наследственных изменений.

Летальными называют наследуемые генетические факторы, обусловливающие гибель особи до достижения ею возраста половой зрелости.

При пенетрантности 100% фактор называется летальным; при пенетрантности более 90% фактор называется сублетальным; при пенетрантности более 50%; полулетальным; при пенетрантности менее 50%; субвитальным; при пенетрантности менее 1% используется термин «прорывающиеся» генотипы.

Определение причины наследования аномалий имеет важное значение для профилактики распространения.

Аутосомно - доминантный тип наследования — признаки обусловлены доминантными генами - пропуска поколений не будет, каждый аномальный потомок имеет аномального родителя. В некоторых породах животных известны доминантно обусловленные аномалии с летальным действием гена, проявляющимся только в гомозиготном состоянии.

-обусловливающие гибель гомозигот

-обусловливающие гибель гетерозигот

Аутосомно - рецессивный тип наследования, когда аномалия обуслов­лена геном, локализованным в аутосоме. Аномалия проявляется как у сам­цов, так и у самок. Видимый эффект проявляется только в гомозиготном со­стоянии, когда потомок получит его от каждого из родителей. Аномальные животные рождаются от нормальных, но гетерозиготных родителей.

Наследование сцепленное с Х-хромосомой, относится к признакам, ге­ны которых сцеплены с полом. Эти гены могут быть доминатными и рецес­сивными. Особенность наследования, сцепленного с полом, заключается в том, что отсутствует передача признака от отца к сыну. Поскольку мужские особи у млекопитающих гемизиготны, то у них проявляются рецессивные гены и если они летальные погибают мужские особи. Женские особи являют­ся носителями. О сцепленном с полом наследовании можно определить по соотношению мужских и женских особей. У птиц из-за гемизиготности жен­ского пола картина наследования признаков обратная.

Для выявления наследственных аномалий у сельскохозяйственных жи­вотных принята международная номенклатура их обозначения и описания характерных признаков. По этой номенклатуре наследственные аномалии обозначают определенной буквой латинского алфавита. Конкретные анома­лии, свойственные данному виду животных отличаются числовыми индекса­ми. Для крупного рогатого скота используют букву - А, лошадей - В, свиней - С, овец - Д, кур - Е, индюков - F, уток - G.

У сельскохозяйственных животных изучены десятки наследственных аномалий и их число постоянно растет. У крупного рогатого скота описано более 90 наследственных дефектов, у лошадей - более 15, у свиней зарегист­рировано 60 аномалий, у овец - 90, у кур - более 50.