Генетическое тестирование и консультации для практикующих ветеринарных врачей

1. Генетическое тестирование и консультации для практикующих ветеринарных врачей • Джеральд С. Белл, ДВН • Школа Ветеринарной Медицины Тафтс Каммингс • Н. Грэфтон, Массачусетс,США

4. Типы скрещивания • Инбридинг: близкородственное скрещивание • Линейное скрещивание (лайнбридинг): мягкая форма инбридинга; приводит к концентрированию генов определенного предка • Аутбридинг: скрещивание животных, находящихся в более отдаленном родстве, чем в среднем в популяции • Кроссбридинг: скрещивание двух разных пород

5. Линейное скрещивание (лайнбридинг), эффекты • Повышает гомозиготность • Не вводит новых дефектных генов • Выявляет дефектные гены за счет повышения гомозиготности • Способствует предсказуемости и воспроизводимости результатов скрещивания

6. Аутбридинг, эффекты • Повышает гетерозиготность • Способствует внесению новых генов • Увеличивая гетерозиготность, в какой-то мере предупреждает развитие наследственных болезней, обусловленных рецессивными генами • Не элиминирует рецессивные гены • Способствует повышению генетического разнообразия в пометах

7. Коэффициент инбридинга (коэффициент Райта) • Относительное содержание всех вариабельных пар генов, по которым может возникнуть гомозиготность в случае наследования только одного из парных генов от предков, общих для самки и самца • Вероятность того, что особь будет гомозиготной по данному гену, полученному от общего для самки и самца предка

8. Коэффициент родства • Мера вероятного генетического сходства особи с определенным ее предком • Вероятный процент генов, общих у особи и ее предка и унаследованных от более отдаленных предков

10. Fidemac S T A S C H Ember P Amber E M Andrew Callant K Lass P Drambuie Foxfire L K Bilye Diana P M Firefly X Gallant J C Belle W MacDuff A Pendragon D N W

11. Вязка двоюродных брата и сестры C A D G A G D X X H E B F H B F G H Коэффициент инбридинга = 6,25% Коэффициент родства G и H = 25%

12. Анализ родословной собаки Laurel Hill Braxfield Bilye № поколения Коэффициент инбридинга 4 7.81% 5 13.34% 6 18.19% 7 22.78% 8 24.01% 10 28.63% 12 30.81%

13. Анализ родословной той же собаки. Коэффициент инбридинга = 28,63 Линейные предки Кэф.родства 1-е поколение Число раз Afternod Drambuie 32.09% 6 33 Afternod Callant 26.54% 5 13 Sutherland Gallant 25.49% 3 2 Sutherland MacDuff 25.07% 3 3 Sutherland Lass of Shambray 25.05% 3 2 Afternod Sue 23.78% 7 45 Loch Adair Diana of Redchico17.63%5 12 Afternod Buchanan 17.34% 7 35 Afternod Hickory 14.67% 6 24 Peter of Crombie 12.76% 11 3,887 Heather Grouse 10.45% 16 1,129,656

14. Если вы хотите воспроизвести признаки аутбредного предка, то следует подобрать для вязки партнеров, генетическое происхождение которых сходно с таковым у родителей предка

15. БультерьерКоэффициент инбридинга на протяжении трех десятилетий (Собаки с 5+ потомками) ПериодСредний коэффициент 10 поколений 1990-1999 19.01% +/- 6.23 1980-1989 21.54% +/- 5.69 1970-1979 23.11% +/- 6.04

16. Генетическое разнообразие

17. От заводчиков зависит генетическое разнообразие разводимых ими животных

18. Некоторые заводчики, стремящиеся к генетическому разнообразию с охватом всех признаков породы, предлагают скрещивать только тех животных, которые имеют минимальную степень родства Селекция, а не тип скрещивания, ведет к снижению разнообразия

19. Сравнение аутбридинга и линейного скрещивания на примере 4 собак Поколение родителей: Поколение родителей: Собака3 Собака 1 Собака 2 Собака 3 Собака 4 Собака 1 Собака 2 Собака 4 AA x BB AA x BB AA x AA BB x BB Генные частоты: 50% A и 50% B Генные часоты: 50% A и 50% B Поколение потомков: Поколение потомков: AB AB AA BB AB AB AA BB Генные частоты: 50% A и 50% B Генные частоты: 50% A и 50% B

20. Теоретическое скрещивание, дающее 4 потомков Дама Кобель x = A B D C

21. Синдром популярного кобеля

23. Синдром популярного кобеля Чрезмерное использование одного производителя, как правило, вызывает: • Снижение генетического разнообразия (эффект узкого горлышка бутылки) • Распространение дефектных генов (эффект основателя)

24. Синдром популярного кобеля Чрезмерное использование одних и тех же производителей исключает или снижает вклад других качественных кобелей, тем самым сокращая разнообразие генов в породе

25. Генетическое разнообразие=Разнообразие тактики заводчиков

26. Генетическое разнообразие породы поддерживается тем, что заводчики, по-разному представляя себе, какой должна быть идеальная собака, соответственно по-разному подходят к отбору производителей

27. Распространенные генетические дефекты

29. Злокачественные новообразования • Первая по частоте причина смерти собак, обусловленной болезнями • Наследственная предрасположенность к раку опосредуется: • Генами-супрессорами опухолей • Онкогенами • Примеры: waf-1, PTEN, p53, c-kit

30. Прогрессирующая атрофия сетчатки (ПАС) • Представлена совокупность наследственных дегенеративных патологий сетчатки • Самая распространенная форма ПАС – прогрессирующая дегенерация палочек и колбочек, результат одиночной мутации у предков большинства пород • Практически все ПАС считаются аутосомными рецессивными заболеваниями, за исключением: • Доминантной ПАС (бульмастиффы и мастиффы) • ПАС, сцепленной с Х-хромосомой (самоедские и сибирские хаски)

31. Идиопатическая эпилепсия собак • Группа заболеваний, сопровождающихся судорожными припадками • Ответственный за заболевания ген пока не установлен, но анализ родословных подтверждает участие определенного рецессивного главного гена у ирландского волкодава и венгерской короткошерстной легавой • Бельгийский тервюрен: 77% наследственной предрасположенности определяется вкладом одного главного гена

32. Дисплазия тазобедренного сустава у собак

35. Гипотиреоз собак • Врожденный аутоиммунный тиреоидит • У 9,84% всех собак выявляются аутоиммунные антитела • Возрастной диапазон проявления болезни – 2–4 года с пиком в возрасте 4 лет • После разрушения щитовидной железы уровень аутоиммунных антител к ее ткани снижается, и собаки переходят в конечную стадию гипотиреоза

36. Наследственные пороки сердца

37. Атопические/Аллергические болезни кожи

38. Вывих коленной чашечки

39. Дисплазия локтевого сустава

40. Болезнь Виллебранда (ангиогемофилия) • Наследственное нарушение свертывания крови • Выделяют три типа – все аутосомно-рецессивные • Тип I – (слабая степень) бернский зенненхунд, доберман пинчер, немецкий пинчер, кэрри-блю-терьер, манчестерский терьер, папильон, пемброк-вельш-корги, пудель и многие другие породы • Тип II – (тяжелая степень) немецкий короткошерстный и жесткошерстный пойнтеры • Тип III – (тяжелая степень) скотчтерьер, шотландская овчарка

41. Чувствительность к лекарствам/ивермектину • Мутации в гене MDR1 (резистентность ко многим препаратам) • Нефротоксический эффект вызывают: • Ивермектин, лоперамид, винкристин и другие препараты • Аутосомный рецессивный ген • Генетический тест проводится в Университете шт.Вашингтон

42. Генетическийанализ

43. Генетическое тестирование собак – компаньонов и производителей • Оценка тазобедренных и коленных суставов • Анализ поведения • Коагуляционные тесты • Выявление возможной злокачественной опухоли • Анализ на наличие камней в мочевом пузыре

44. Формы наследования • Простое (один ген) наследование • Проще контролировать при селекции • Полигенное наследование • Труднее контролировать при селекции

45. Анализ генотипа: • Прямое определение генов • Тесты, основанные на сцеплении Анализ фенотипа: • Исследование тазобедренного сустава, определение аутоиммунных антител к щитовидной железе, проверка слуха, ультразвуковое исследование, особенности поведения, биопсия …

46. Нормальный фенотип Дефектный фенотип Анализ рецессивного заболевания с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) Нормальный ген Дефектный ген

47. Правильное использование генетических тестов • Если всех носителей, выявленных с помощью генетических тестов, исключать из разведения, это существенно ограничит генофонд • Не следует решать вопрос об использовании животного в разведении, основываясь на результатах тестирования одного гена

48. Правильное использование генетических тестов • В случае выявления дефектного гена у качественного животного скрещивайте его с нормальными партнерами и затем заменяйте родителя–носителя качественным нормальным потомством

49. Заводчики собак – хранители чистоты породы и ее генофонда • Главное – не навреди • Нужно рекомендовать заводчикам использовать генетические тесты в интересах сохранения породы

50. Генетические тесты • Прямое генетическое тестирование • Определение генотипа • Нужно только для прогнозирования результатов скрещивания и принятия решения при отборе производителей • Фенотипическое тестирование; анализ сцепления; либо без проведения тестов на носительство • Результаты тестирования, выявление носительства и сведения о врожденных дефектаху родственников – очень важны