В. Н. Сайтаниди Рецензент членкорреспондент расхн в. Ф. Красота Петухов В. Л. и др. П31 Ветеринарная генетика В. Л. Петухов, А. И. Жигачев, Г. А. Назарова. 2е изд., перераб и доп. М. Колос, 1996. 384 с ил. Учебники

• Название: В. Н. Сайтаниди Рецензент членкорреспондент расхн в. Ф. Красота Петухов В. Л. и др. П31 Ветеринарная генетика В. Л. Петухов, А. И. Жигачев, Г. А. Назарова. 2е изд., перераб и доп. М. Колос, 1996. 384 с ил. Учебники
• Анкор: petuhov_vet_genetika.doc
• Дата: 17.05.2017
• Размер: 5.3 Mb.
• Имя файла: petuhov_vet_genetika.doc
• Тип: Учебники; #7754
• страница: 22 из 45

42^*3,0

14,31-18,51

Рис. 44. Генетическая карта 15-й хромосомы свиньи (по Тихонову, 1984). Все расстояния от центромеры до локусов и между локусами указаны в сантиморгаиах (сМ). (Использованы данные Андерсена, 1970; Расмусена н др., 1982; Иоргенсева н др., 1981; Хрубана и др., 1976; Джунеа и др., 1982)

218

РЕЗИСТЕНТНОСТЬ ИЛИ
ВОСПРИИМЧИВОСТЬ К
БОЛЕЗНИ (

МАРКЕРНЫЙ ГЕН

ВНЕШНЯЯ СРЕДА

(ГЕТЕРОЗИГОТА) АА < At >м

t t t ГЕНЫ

АНТИГЕНЫ
А,

'ft

ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ НЕСОВМЕСТИМОСТЬ "МАТЬ-ПЛОД"
МАТЬ АНТИГЕНЫ ПЛОД НОВОРОЖДЕННЫЙ

Т||ТИП АНТИТЕЛА (АНТИ-А,)

Рис. 45. Генетические причины взаимосвязи групп крови, биохимических поли­морфных систем с резистентностью, восприимчивостью к болезням и продуктив­ностью

1. 
   плейотропном действии генов, т. е. когда гены,
   обусловливающие группы крови или биохимические полиморф­
   ные системы (маркерные гены), прямо или косвенно влияют на
   резистентность к болезням и продуктивность;
   
2. 
   сцеплении между локусами групп крови или биохими­
   ческих полиморфных систем и локусами, влияющими на резис­
   тентность или продуктивность;
   
3. 
   гетерозисе, когда гетерозиготность по группам крови
   или биохимическим полиморфным системам повышает резис­
   тентность к болезням или продуктивность;
   
4. 
   иммунологической несовместимости ма­
   тери и плода, при которой вследствие разных генотипов у матери
   и плода по группам крови возникают, например, гемолитическая
   болезнь у жеребят, поросят, эритробластоз у человека.
   

219

Н-группа крови используется для определения чувствитель­ности свиней к синдрому стресса (PSS), который характеризуется внезапной смертью животных, вызванной транспортировкой, высокой температурой и другими стрессорами. К PSS чувстви­тельны гомозиготные Н^аН^а особи. Локусы Н-системы группы крови и PHI (фосфогексоизомеразы) связаны с чувствительнос­тью к синдрому злокачественной гипертермии (MHS), который вызывается лекарственными веществами, галотаном.

Аллель В²¹ группы крови у птиц коррелирует с повышенной резистентностью к болезни Марека. Цыплята генотипа В²/В² более резистентны к вирусу саркомы Рауса, чем особи с геноти­пом В⁵/В⁵.

Гемолитическая болезнь новорожденных. В 1940 г. Левин с сотрудниками открыли гемолитическую болезнь новорожденных у человека, обусловленную несовместимостью генотипов матери и плода. В браках резус-положительных (Rh⁺) мужчин с резус-отрицательными (Rh) женщинами могут рождаться резус-поло-жителв&ые дети. На 2—3-м месяце беременности кровь резус-по­ложительного плода, поступая в организм матери, вызывает об­разование у нее антител против резус-антигена. Антитела, проникая через плаценту в организм плода, вызывают эритроб-ластоз (разрушение эритроцитов).

ПЛАЦЕНТА

ПЛОД

ПЛОДОВЫЕ ОБОЛОЧКИ С КРО­ВЕНОСНЫМИ СОСУДАМИ

АНТИТЕЛА

ЭРИТРОЦИТЫ

Во многом сходное заболевание встречается у поросят, жере­бят и телят. Но в отличие от человека плацента указанных видов непроницаема для антител и они накапливаются в молозиве (рис. 46). Только после сосания матери в первые 24—48 ч у

РЕАКЦИЯ АНТИГЕН-ЭРИТРОЦИТ - АНТИТЕЛО

молозиво с

АНТИТЕЛАМИ

Рис. 46. Развитие гемолитической болезни у жеребят:

А — эритроциты плода попадают через плаценту и кровоток матери; Б — образовавшиеся в крови антитела поступают с молозивом в организм жеребенка, вызывая разрушение эритро­цитов

220

новорожденного наблюдаются патологические изменения в виде желтушности склеры глаз, слабости, учащенного дыхания, сни­жения числа эритроцитов. Молодняк в таких случаях погибает в течение нескольких дней.

У лошадей изогемолиз новорожденных наиболее часто возни­кает, когда жеребята имеют Ai- и Q-антигены соответствующих систем групп крови, наследуемых от отца и отсутствующих у ма­терей. Иногда иммунологический конфликт наступает при насле­довании потомков от отца антигенов R и S. Своевременное неза­долго до выжеребки выявление антител у матерей и поение жере­бенка первые два дня жизни молозивом другой кобылы позволяют избежать заболевания. В это время молозиво матери сдаивают.

Частота изогемолиза новорожденных у жеребят английской чистокровной породы составляет около 1 %. Полагают, что эта болезнь в основном встречается у лошадей арабской породы и других, от нее происходящих.

Естественный изогемолиз новорожденных у крупного рогато­го скота встречается редко, поэтому до 1970 г. не было зареги­стрировано ни одного случая заболевания. В настоящее время имеется много данных о том, что в стадах, вакцинированных против анаплазмоза, частота изогемолиза (N1) достигает 3—20 %. По данным Керр (1973), в одном стаде от 24 коров, за год до отела вакцинированных против анаплазмоза, было 66,6 % пора­женных N1 телят, из которых 18 % погибло. Полагают, что в большинстве случаев изогемолиз новорожденных у крупного ро­гатого скота — следствие вакцинации против анаплазмоза.

У свиней, как и у лошадей, основная причина N1 — несо­вместимость по группам крови матери и плода.

Связь групп крови с продуктивностью. Селекционеры давно мечтают найти маркеры для прогнозирования продуктивности в раннем возрасте. Удобно было бы использовать в качестве гене­тических маркеров группы крови и биохимические полиморфные системы. Много сил потрачено на изучение этой проблемы, но и сегодня она далеко не решена.

У шведского черно-пестрого и красно-пестрого скота выявле­на положительная корреляция аллеля BO1Y2D' системы В с со­держанием жира в молоке. Л. К. Эрнст и др. (1973) показали, что аллель 12 В-системы связан с жирномолочностью коров ряда линий черно-пестрой и ярославской пород. По данным В. Ф. Красоты, коровы костромской породы с некоторыми алле­лями (О, Р) В-системы отличались более высокой молочностью. Аллели В¹ и В³ у кур коррелируют с высокой яйценоскостью.

Повышение продуктивности может быть связано и с гетерози-готностью по группам крови. Так, увеличение гетерозиготности по В-локусу у кур привело к повышению вылупляемости цып­лят, интенсивности роста и яйценоскости.

Одна из гипотез, объясняющих гетерозис (превосходство гиб-

221


Продолжение


Число аллелей


Символ локуса
ридов над родительскими формами по степени развития того или иного признака), — гипотеза сверхдоминантнрсти. Она основы­вается на утверждении, что в гетерозиготе 'гены более полно проявляются, чем в гомозиготе. В. Н. Тихонов установил, что гетерозиготность по некоторым антигенам групп крови ведет к гетерозису. При спаривании гомозиготных особей типа Gbb x х Gbb в среднем от свиноматки получено 10,67 поросенка, при спаривании гетерозиготных животных типа Gab x Gab — 11,47, а при спаривании Gaa x Gbb — 12,34 поросенка (гетерозис по плодовитости). В последнем случае масса гетерозиготных поро­сят в 2-месячном возрасте выше на 11 %.

БИОХИМИЧЕСКИЙ ПОЛИМОРФИЗМ

В течение эволюции в результате мутаций изменяются гены, поэтому в популяции они встречаются не в одной, а в двух и более формах (множественные аллели). Полиморфизм — одновременное присутствие двух или более генетических форм одного вида в таком численном отношении, что их нельзя отнести к повторным мутациям. Поэтому термин «генетический (биохимический) полиморфизм» применяется в тех случаях, когда локус хромосомы в популяции имеет два и более аллелей с частотой больше 0,01. Ген, представленный более чем одним аллелем, называют поли­морфным геном. Доля полиморфных локусов точно неизвестна, но полагают, что в популяциях многих видов она достигает 25—50 %. Так, у человека из 50 тыс. или более структурных локусов по крайней мере 30 % могут быть полиморфными.

Основными методами изучения полиморфизма белков и фер­ментов являются электрофорез в крахмальном или акриламид-ном геле и иммуноэлектрофорез. Белки (в том числе ферменты) находятся в растворе в виде частиц, несущих определенный электрический заряд, которые под действием электрического тока перемещаются к катоду или аноду.

Сейчас у сельскохозяйственных животных изучено более 150 полиморфных локусов белков (в том числе ферментов) крови, молока, тканей (табл. 34), расположенных в аутосомах. Установ­лено сцепление трех локусов казеина молока ocSi-Cn, P-Cn и к-Cn (каппа-казеин).

34. Некоторые биохимические полиморфные системы

Символ локуса

Число аллелей

Система

Свиньи

Овцы

Лошади

Куры

Крупный рогатый скот

Гемоглобин

Альбумин

Трансферрин

НЬ Alb Tf

5 7 13

2 3 10

2 3 4

222

10 9 12

Система

Свиньи

Овцы

Лошади

Куры

Крупный рогатый скот

Цсрулоплазмин	Ср	3
Эстераза	Es	2
р-Лактоглобулин	P-Lg	4
as 1-Казеин	asj-Cn	4
р- Казеин	P-Cn	6
к-Казеин	к-Cn	2
у-Казеин	y-Cn	4

Аллели гемоглобинового локуса обозначаются так: HtA Hb^B и т. д., а генотип — Hb^HtA Hb°Hb^B и т. д. В связи с кододоми-нантным наследованием большинства биохимических систем фе­нотип животного соответствует его генотипу, поэтому фенотип можно записать НЬАА или НЬА, НЬВВ или НЬВ.

Замещение аминокислот в белке может вызвать функциональ­ные различия полиморфных форм. Например, у человека кроме нормального гемоглобина НЬ* известно более 50 патологических вариантов S, С, G и т. д., которые вызывают различные гемогло­бинопатии (серповидно-клеточная анемия S, талассемия С). Одним из первых был открыт гемоглобин серповидных эритроци­тов, который от нормального отличается заменой в шестом поло­жении глутаминовой аминокислоты на валин. В районах распро­странения тропической малярии лица, гомозиготные по Hb^sHb^s, погибают в раннем возрасте от серповидно-клеточной анемии. Гетерозиготы МУ^НЬ⁸ устойчивы к малярии, а люди с нормаль­ным генотипом НЬ^АНЬ^А предрасположены к заболеванию.

Это неоспоримый пример сбалансированного полиморфизма, когда приспособленность гетерозигот выше, чем гомозигот, а оба аллеля сохраняются в популяции с промежуточной частотой. Это доказывает существование однолокусного гетерозиса по устойчи­вости к болезни. В. П. Эфроимсон (1968) выдвинул гипотезу о том, что иммунитет к малярии имеет адаптивное значение и обусловлен изменением молекулы гемоглобина НЬ, что препят­ствует его использованию малярийным плазмодием.

Гемоглобин выполняет важную для организма функцию пере­носа кислорода из органов дыхания к тканям и переноса угле­кислого газа от тканей в органы дыхания. У крупного рогатого скота открыто 10 типов гемоглобина, но у скота швицкой, ко­стромской, джерсейской и других пород в основном встречаются аллели ШЛ и НЬ^В. У животных черно-пестрой, айрширской, герефордской и других пород имеется только один тип А.

Хорошо изучен полиморфизм трансферрина (Tf), кото­рый переводит железо плазмы в диионизированную форму и

223

переносит его в костный мозг, где оно используется вновь для кроветворения. Трансферрин также подавляет размножение ви­русов в организме. У человека недостаточность трансферрина может быть следствием некоторых перенесенных заболеваний, в частности наследственного гемохроматоза. Количество Tf снижа­ется при циррозе печени, инфекционных болезнях. На рисунке 47 представлена схема расшифровки электрофореграммы типов трансферрина. Известно 12 аллелей Tf, но среди европейских пород наиболее часто встречаются аллели A, Di, D2 и Е.

Белок церулоплазмин (Ср) играет центральную роль в обмене меди в организме, являясь основным переносчиком ее в ткани. Нарушение функции церулоплазмина или снижение его содержания в плазме крови ведет, например у человека, к воз­никновению генетического заболевания нервной системы с не­кротическими изменениями в печени.

Все больше появляется работ по иммуногенетическому анализу белковых систем. Генетически детерминируемые анти-генные*^варианты сывороточных белков, по которым различают особей одного вида, называют аллотипами. О. К. Баранов (1981)" у американской норки выявил 8 аллотипов липопротеина (Lpm), обозначенных цифрами от 1 до 8. Липопротеины транспортируют липиды. Предполагают, что аллотипы Lpm-системы кодируются комплексом тесно сцепленных гомоло­гичных генов. Аллотипы в основном наследуются аллогруппами,

Миграция

Старт

(+J Фенотип Генотип

Трансферрин

i

а! I

i i i

_:1

!0f

1 i i i i i i i i i i ii i i i

£ D₂ D, С

В А

Рис. 47. Расшифровка электрофореграммы различных типов сывороточных трансферринов крупного рогатого скота

224

_I

например Lpm⁶>⁸, Lpm⁴>⁶> ⁸, Lpm³>⁴>⁶>⁸ и т. д. Аллогруппа — совокупность аллотипов, наследуемых как одна группа. Со­вокупность сцепленных генов одной хромосомы, контроли­рующих аллогруппу, называют гаплотипом.

У свиней идентифицированные аллотипы липопротеина де­терминируются генами пяти локусов, временно обозначенных р, г, s, t, u. Закрытая система Lpb включает 8 аллелей, Lpr и Lpu — по два аллеля, а открытые системы Lps и Lpt — один аллель. Все аллотипы определяются аутосомными кодоминантными генами. Локусы и, р, t тесно сцеплены, а г и s локализованы в разных хромосомах. Имеются данные о связи некоторых типов Lpb с артериосклерозом у свиней.

ЗНАЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКОГО ПОЛИМОРФИЗМА

Биохимические полиморфные системы белков используются для следующих целей:

1. 
   изучения причин и динамики генотипической изменчивос­
   ти, составляющей основу эволюционной генетики;
   

1. 
   уточнения происхождения отдельных животных;
   

2. 
   описания межпородной и внутрипородной дифференциа­
   ции, изучения филогенеза и аллелофонда пород, линий и се­
   мейств, а также генетических процессов, происходящих в попу­
   ляциях животных, и изменения их генетической структуры в
   процессе селекции;
   

2. 
   определения моно- и дизиготных двоен;
   
3. 
   построения генетических карт хромосом;
   
4. 
   подбора гетерозисной сочетаемости;
   

3. 
   выявления связи с резистентностью к заболеваниям, про­
   дуктивностью;
   
4. 
   использования биохимических систем в качестве генетичес­
   ких маркеров в селекции животных.
   

Изучение 9 полиморфных систем белков у 10 главных групп скота позволило подтвердить вывод о том, что зебувидный скот Индии значительно отличается от европейских пород и принад­лежит к другому виду (Bos indicus). Санга (тип африканского горбатого скота) занимает промежуточное положение между ин­дийским зебу и европейскими породами, но в то же время имеет свои уникальные признаки. Часть из них — следствие обмена генов в результате миграции зебувидного скота Индии в Африку. Использование генных частот позволяет вычислить генетические дистанции между породами и определить их эволюционную вза­имосвязь. На рисунке 48 в качестве примера показаны эволюци­онные взаимосвязи между 14 породами скота.

По данным С. А. Петрушки (1970), частота аллеля p-Lg^A была в 2 раза выше у животных голландской и симментальской пород (0,514 и 0,436) в сравнении с бурой латвийской (0,210). Многие