Элементы генетики Лабрадора

Не вдаваясь в подробности генетических методов селекции, которые интересуют чаще всего заводчиков, остановимся на основных понятиях, знание которых позволит ответить на вопрос: как передаются генетические признаки?

В генетике признак - это видимое или поддающееся количественному анализу проявление действия одного или нескольких генов. Окрас, высота в холке, дисплазия тазобедренных суставов - вот всего лишь несколько примеров генетических признаков в широком смысле слова.

Купить щенка лабрадора лишенного генетических заболеваний можно в нашем питомнике!

Набор генетических признаков

Ген представляет собой программную единицу генотипа, расположенную в строго определенном месте («локусе») хромосомы. Если каждый ген представить в виде музыкальной ноты, то хромосома являет собой их материальное воплощение, т. е. партитуру. Все клетки собаки содержат в своем ядре 39 пар хромосом, за исключением клеток, не имеющих ядра (например, эритроциты), и половых клеток (сперматозоидов и яйцеклеток), которые несут в себе 39 хромосом в половинном наборе (их называют гаметами).

Совокупность всех локализованных в хромосомах генов организма называют генотипом, или геномом, определяющим морфологию животного и в значительной степени его поведение.

Гены наследуются в равной степени от отца и матери. Они могут быть одинаковыми или разными (тогда речь идет об аллелях). Иногда эти два «голоса» звучат в унисон, отдавая клетке одну и ту же «команду»: в этом случае животное называют гомозиготным по отношению к признаку, определяемому этими генами.

Например, аллель b, дающий коричневый окрас, проявится у щенка только в том случае, если он присутствует одновременно в унаследованных им хромосомах обоих родителей -это так называемый гомозиготный признак b/b. Если же унаследованная от отца хромосома несет в себе ген В (черный окрас), а хромосома матери - ген b, то рожденный щенок будет гетерозиготным В/b, и окрас его будет черным, как у отца. Ген B станет доминантным (подавляющим) по сравнению с рецессивным (подавляемым) геном b. Следовательно, гомозиготность по рецессивным признакам гена проще всего выявить фенотипически.

Сразу отметим, что этот закон действует и в том случае, если, как мы это увидим позже, родители щенка являются носителями аллеля Е.

Передача признаков
Во время формирования половых клеток происходит сложный процесс, называемый мейозом, в результате которого в первоначальной клетке разъединяются 39 пар хромосом, они перемешиваются и распределяются, образуя новую комбинацию из 39 непарных хромосом, локализующихся в каждой гамете.

Это несходство гамет обеспечивает генетическую изменчивость в каждой породе собак. Соединение двух гамет, сперматозоида и яйцеклетки, приводит к оплодотворению последней, т. е. образованию зиготы, в которой хромосомы, унаследованные от обоих родителей, вновь соединяются в соответствующие (гомологичные) пары.

Таким образом, в природе существуют два самопроизвольных и неконтролируемых уровня селекции:
• первый соответствует мейозу, когда каждая гамета несет особую генетическую информацию;
• второй соответствует времени оплодотворения, когда невозможно предсказать, какой сперматозоид совершит оплодотворение и какая яйцеклетка будет оплодотворена.

К этому можно добавить, что некоторые гены могут мутировать, изменяя тем самым закодированные в них признаки. У каждой особи в момент зачатия есть примерно одна вероятность из десяти, что один из ее генов мутирует.

Как гены управляют фенотипическими (внешними) признаками?
Итак, существуют доминантные и рецессивные признаки. В нашем случае мы можем это продемонстрировать на примере коричневого окраса (В - черный окрас, который доминирует над b - коричневым окрасом). У Лабрадора с коричневым окрасом легко определить генотип, который должен быть только b/b, потому что он проявляется не иначе как в состоянии гомозиготности по рецессивному признаку. В случае с рецессивными генами говорят, что фенотип (т. е. то, что мы видим) является точным отражением генотипа.

И наоборот, фенотип «черный окрас» будет соответствовать двум разным генотипам, т. е. В/Ь (гетерозигота) и В/В (гомозигота). В первом случае у собаки будет черный окрас, однако она может передать потомству имеющийся у нее аллель коричневого окраса.

Ситуация усложняется, если иметь в виду, что еще один ген влияет на окрас Лабрадора. а именно ген Е. Существуют два аллеля: аллель Е доминантный, допускающий появление темного цвета, определяемого геном В: черного или коричневого, а также аллель е, наоборот, рецессивный, дающий желтый окрас. Щенок с гомозиготами е/е будет обязательно желтым, независимо от того, какие аллели имеет ген В. В этом случае говорят, что е эпистатичен гену В.

Гены В и Е находятся в двух различных хромосомах и могут быть унаследованы независимо друг от друга.

В качестве примера возьмем самку с генотипом В/b; Е/е.

Она не может иметь желтый окрас, поскольку обладает аллелем Е, а значит, у нее должен проявиться окрас, определяемый геном В. Поскольку наличествует доминирующий аллель В, цвет ее шерсти будет черным. Однако в ее генах заложены и два других цвета: коричневый (аллель Ь) и желтый (аллель е).Если повязать эту суку с черным кобелем того же генотипа В/b; Е/е, можно получить все возможные цвета и все возможные генотипы щенков: это самый сложный тип скрещивания. В помете могут оказаться щенки:
• черного цвета: (В/В; Е/Е) или (В/b; Е/Е), или (В/В; Е/е), или (В/b; Е/е)
• коричневого: (b/b; Е/Е) или (b/b; Е/е)
• желтого: (В/В; е/е) или (В/b; е/е), или (b/b; е/е)

А вот если повязать черную самку с гомозиготами (В/В; Е/Е) с аналогичным самцом (В/В; Е/Е), то мы получим щенков исключительно черного цвета.

Окрас шерсти подчиняется законам наследственности, но в данном случае эти законы весьма запутанные. По черному Лабрадору не установишь, какими генами он обладает. Разработанный американскими специалистами тест позволяет с помощью взятия пробы крови определить окрас будущих щенков.

Определение окраса будущего помета (лаборатория ветеринарной генетики; тест днк «chromagen»)

	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX
I	Полностью черный	Полностью черный	Полностью черный	Полностью черный	Полностью черный	Полностью черный	Полностью черный	Полностью черный	Полностью черный
II	Полностью черный	Полностью желтый	Полностью черный	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью черный	Полностью желтый
III	Полностью черный	Полностью черный	Черный Коричневый	Черный Коричневый	Полностью черный	Черный Коричневый	Черный Коричневый	Черный Коричневый	Черный Коричневый
IV	Полностью черный	Полностью желтый	Черный Коричневый	9/16 Черный Желтый 3/16 Коричневый	Черный Желтый	3/8 Черный Желтый 1/8 Коричневый	Черный Желтый Коричневый	Черный Коричневый	3/8 Черный Желтый 3/8 Коричневый
V	Полностью черный	Черный Желтый	Полностью черный	Черный Желтый	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью черный	Полностью желтый
VI	Полностью черный	Черный Желтый	Черный Коричневый	3/8 Черный Желтый 1/8 Коричневый	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью желтый	Черный Коричневый	Черный Желтый Коричневы
VII	Полностью черный	Черный Желтый	Черный Коричневый	Черный Желтый Коричневый	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью желтый	Полностью коричневый	Коричневый Желтый
VIII	Полностью черный	Полностью черный	Черный Коричневый	Черный Коричневый	Полностью черный	Черный Коричневый	Полностью коричневый	Полностью коричневый	Полностью коричневый
IX	Полностью черный	Черный Желтый	Черный Коричневый	3/8 Черный Желтый 3/8 Коричневый	Черный Желтый	Черный Желтый Коричневый	Желтый Коричневый	Полностью коричневый	Коричневый Желтый

Тесты ДНК позваляют предсказать окрас будущих щенков лабрадора

Американская ветеринарная лаборатория VetGen недавно разработала тест, основанный на анализе ДНК, который получил название «VetGen's ChromaGene Coat Color Prediction». С его помощью можно узнать окрас щенков будущего помета. Специалистами лаборатории было установлено, что лабрадоры коричневого окраса имеют генотип «bb», а желтого (золотистого) - «ее». Предложенный тест позволяет собаководам определить, присутствует ли аллель «Ь» у животных не коричневого окраса и, соответственно, аллель «е» у животных не желтого окраса. Таким образом, легко выявить, к какому генотипу относится та или иная собака:

Черный окрас: типы ChromaGen I, II, III, IV Желтый окрас, черная мочка: типы ChromaGen V, VI

Коричневый окрас: типы ChromaGen VIII, IX Желтый окрас, бежевая мочка: тип ChromaGen VII

На основе этих данных, согласно приведенной рядом таблице, можно осуществлять различные спаривания, получая щенков необходимого окраса.

Наследственные заболевания у Лабрадора

В настоящее время у собак насчитывают не менее 250 заболеваний генетической природы. Из них примерно 90 связаны с рецессивными генами, 15 - с доминантными и 45 относятся к полигенным (одновременное действие нескольких генов).

Некоторые генетические заболевания собак особенно часто встречаются именно у Лабрадора (дисплазия тазобедренных суставов, прогрессирующая атрофия сетчатки и др.).

Заболевания, вызываемые рецессивными генами, проявляются лишь в том случае, если они получены и от отца, и от матери.

Гетерозиготная особь при этом не болеет, но может передавать заболевание своему потомству (является «здоровым носителем»). Так бывает, например, с рецессивной прогрессирующей атрофией сетчатки глаза у Лабрадора. Американскими ветеринарами предложен специальный тест, основанный на присутствии генетического «маркера» возле больного гена, который позволяет определить, больно ли животное или является «здоровым носителем». Дело в том, что болезнь дает о себе знать очень поздно (в возрасте от 4 до 6 лет), и таким образом животное с невыявленным заболеванием вполне может попасть в производители.

Предупредить такие болезни можно лишь обладая точными сведениями о генеалогам производителя.

При заболевании, вызываемом доминантным геном, «здорового носителя» быть не может, и избежать распространения этого заболевания можно путем простого исключения больных особей из репродукции.

Тем не менее некоторые заболевания, например наследственная катаракта, могут проявляться у собаки только с возрастом (к 2 годам), когда у животного уже появилось потомство, что и объясняет возможность присутствия доминирующего признака заболевания в некоторых линиях.

Другие заболевания вызываются несколькими сопутствующими генами, и каждый из низ , не обладает в достаточной мере теми свойствами, которые способны вызвать клиническое проявление заболевания. Эта неблагоприятная комбинация генов и неправильный образ жизни собаки (разбалансированность рациона и избыточная физическая нагрузка) способствуют кумулятивному эффекту проявления физиологического порока организма. Дисплазия тазобедренного сустава, крипторхизм или аномалия зубов - примеры таких заболеваний, с которыми, как мы знаем, очень трудно справиться. Поэтому самым действенным способом борьбы с этими пороками является их раннее выявление.

С недавнего времени (после вычисления генома, или генотипа, собаки) стало возможным с помощью анализа ДНК диагностировать эти генетические болезни (наследственные по роки). В 2003 г. специалистами четырех лабораторий в разных странах мира были найдены 300 болезнетворных генов у собак. Два десятка наследственных заболеваний могут быть теперь выявлены заранее (пока речь идет в основном о болезнях глаз).

Ген некоторых моногенных болезней еще не обнаружен, но их маркер уже известен, как обстоит дело, например, с «локусом» PRCD хромосомы 9 Лабрадора; в этом случае диагностирование не может дать 100%-ного результата, ведь между маркером патологического генома и кодирующим геном IX фактора свертывания крови в хромосоме X остается неопределенный зазор (гемофилия В, вызванная мутацией из-за делеции пяти базовых пар).

Ген ряда других моногенных заболеваний уже установлен, например, ген миопатии лабрадора; такие болезни вызваны мутацией (например, изменением основы или делецией, т.е. потерей участка хромосомы), и в настоящее время обнаруживаются с помощью анализа «PCR» мутирующего гена.

Все эти примеры показывают, насколько сложна генетика собаки. Изучение ее законов поможет заводчикам получать высококачественных щенков.