Файл: Генетические заболевания собак наследование заболеваний при скрещивании Врожденные аномалии.pptx

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ СОБАК

Наследование заболеваний

при скрещивании

Врожденные аномалии

ТЕРАТОГЕНЕЗ (от греч. teras - род. п. teratos - чудовище, урод и ...генез), формирование аномалий и уродств в результате нарушений процесса эмбрионального развития, обусловленных как генетическими факторами так и неблагоприятными влияниями на плод.

Тератогенные факторы:

• вирусная инфекция
• ионизирующее облучение
• недостаток кислорода
• воздействие некоторых химических веществ
• нарушения обмена веществ у матери
• гормональные нарушения

и т.д.

Генетические факторы

Генетические заболевания

заболевания, возникновение и развитие которых связано с дефектами в программном аппарате клеток, передаваемыми по наследству через гаметы

Могут приводить

к раковым заболеваниям

• Не все врожденные заболевания являются наследственными.
• Далеко не все наследственные заболевания проявляются с самого рождения.

Пример: дегенеративная миелопатия

Как правило проявляется в возрасте 8-14 лет

• Некоторые заболевания могут иметь как наследственную, так и ненаследственную причины возникновения.

Пример: вывих хрусталика

А – нормальное положение хрусталика; В – передний вывих, хрусталик смещен к роговице, что приводит к уменьшению передней камеры глаза; С – частичное прохождение хрусталика в переднюю камеру через отверстие зрачка; D – полный передний вывих, хрусталик находится перед радужкой.

Причина наследственных заболеваний - мутации

Частота возникновения: 10-9 – 10-12

на один нуклеотид за клеточную генерацию

мутации

значащие

летальные

совместимые с жизнью

не значащие

Хромосомный набор

Вид	1n	2n
	39	78
	19	38
	23	46

1n

гаметы

2n

зигота

х

1n

• Полигенные
• Моногенные

• Доминантные
• Рецессивные

• Аутосомные
• Сцепленные с полом

---

Полигенные заболевания

Воздействие окружающей среды

Мутантный ген 3

Мутантный ген 2

Мутантный ген 1

Низкая вероятность развития заболевания

Высокая

вероятность

развития заболевания

• Ожирение
• Атеросклероз
• Диабет
• Гипертония
• Заболевания кишечника
• Рак
• Остеоартрит

Распространенные у собак:

• Вывих коленной чашечки (Patellar Luxation)
• Дисплазия тазобедренных суставов

Полигенные заболевания

Общая характеристика полигенных признаков

• Как и для рецессивных признаков, оба родителя должны передать потомку какое-то число генов, обуславливающих аномальный фенотип;
• в отличие от рецессивных признаков эти вклады генов не обязательно должны быть равны;
• так как число и специфические эффекты генов, вовлеченных в формирование полигенных признаков у собак, не известны, невозможно предсказать расщепление по фенотипу;
• соответствующий полигенный признак (кроме ограниченного полом) имеют потомки обоих полов, но он выражен не обязательно с одинаковой силой;
• признак может проявляться не в каждом поколении, и характер его проявления может варьировать. Дж. Паджетт, 2006

Типы моногенных заболеваний

• АУТОСОМНО-РЕЦЕССИВНЫЕ

• АУТОСОМНО-ДОМИНАНТНЫЕ

• СЦЕПЛЕННЫЕ С ПОЛОМ

• АУТОСОМНЫЕ

Гомозигота по норме, clear

N/N +/+ «A»

можно скрещивать с животным любого генотипа. При скрещивании с носителями и больными все полученное потомство необходимо тестировать на носительство заболевания

Гетерозигота, carrier

N/M +/- «B»

допускается скрещивание со здоровыми животными.  Полученное потомство необходимо тестировать на носительство заболевания

Гомозигота по мутации, affected

M/M -/- «C»

рекомендуется отстранить от вязок. Если вязка необходима, допускается скрещивание только с животными генотипа N/N. Все полученное потомство будет гетерозиготно.

норма

норма

норма

мутация

мутация

---

мутация

Для проявления заболевания необходимо два мутантных аллеля

	N	N
N	N/N	N/N
M	N/M	N/M

Решетка Пеннета

от отца N/N

от матери

N/M

Первичный вывих хрусталика (PLL)

1 N/N : 1 N/M

?

N/M

N/N

x

Гомозигота по норме, clear

N/N +/+

Рекомендуется скрещивать с животным генотипа N/N. При скрещивании с больными все полученное потомство необходимо тестировать на носительство заболевания

Гетерозигота affected

N/M +/- Рекомендуется отстранить от вязок. При скрещивании все полученное потомство необходимо тестировать на носительство заболевания

Гомозигота по мутации , affected

M/M -/- Рекомендуется отстранить от вязок. Все полученное потомство будет больным.

норма

норма

норма

мутация

мутация

мутация

Для проявления заболевания достаточно одного мутантного аллеля

Примеры: некоторые формы PRA

	N	M
N	N/N	N/M
M	N/M	M/M

Решетка Пеннета

от отца N/M

от матери

N/M

1 N/N : 2 N/M

?

Поликистоз почек (PKD)

x

N/M

N/M

	N	M
N	N/N	N/M
M	N/M	M/M

Решетка Пеннета

от отца N/M

от матери

N/M

Мутация PKD –

пример доминантной мутации с рецессивным летальным действием

Мутации, которые резко влияют на жизнеспособность и частично или полностью останавливают развитие, называются полулетальными, а несовместимые с жизнью -летальными. 

Сцепленные с полом заболевания

Пример: Прогрессирующая атрофия сетчатки PRA1-XL пород хаски и самоеды.

Заболевание сцеплено с X-хромосомой.

Самцы:

Самки:

normal

carrier

affected

affected

normal

Мутация находится в половой хромосоме

Гемизигота по заболеванию

Проверочные спаривания

Карликовость (dwarfism) = хондродисплазия у аляскинского маламута.

Для определения типа наследования были проанализированы родословные из 114 собак

Canine Health Foundation Grant

dw/dw = больной хондродисплазией

+/dw = носитель

---

+/+ = гомозигота по норме («чистая» собака)

(+/?) X (dw/dw)

проверяемая собака

тестер

Контроль: Alaskan Malamute Club of America (AMCA)

1/2(+/dw) + 1/2(?/dw)

• Гликогеноз IIIa типа

• Коллапс, вызываемый с физическими нагрузками

• Прогрессирующая атрофия сетчатки PRAprcd

• Аномалия глаз колли

Мутация в гене NHEJ1

• Прогрессирующая атрофия сетчатки PRAcord1

Мутация в гене RPGRIP1

• Прогрессирующая атрофия сетчатки PRAprcd
• Коллапс, вызываемый физическими нагрузками
• Центроядерная миопатия
• Гиперурикозурия
• Дегенеративная миелопатия
• Нарколепсия
• Прогрессирующая атрофия сетчатки cord1-PRA (редко)
• и т.д.

• Прогрессирующая атрофия сетчатки prcd-PRA

Наследственное заболевание, характеризующееся наличием множественных нарушений сетчатки глаза, которое приводит к слепоте собак.

Клеткам сетчатки принадлежит ключевая роль в восприятии светового стимула, полученного из внешней среды, и передачи его в мозг через зрительный нерв. Сетчатка содержит фоторецепторные клетки – палочки и колбочки – которые помогают собаке видеть в темноте (палочки) и распознавать цвета (колбочки).

Прогрессирующая атрофия сетчатки может сопровождаться двумя событиями: дисплазией и дегенерацией клеток сетчатки. При дисплазии нарушается развитие клеток фоторецепторов уже в первые несколько недель после рождения. При дегенерации уже сформированные фоторецепторные клетки постепенно перестают функционировать и умирают. Палочки, позволяющие видеть при низком уровне освещения, первые перестают нормально функционировать. Это приводит к ночной слепоте. Затем колбочки также начинают постепенно деградировать. Таким образом, большинство больных собак постепенно теряют зрение и слепнут. Как правило, клинические симптомы нарушений зрения становятся заметны в возрасте 1-5 лет в зависимости от породы и индивидуальных особенностей собаки. Специалист может диагностировать дефекты сетчатки на более ранних стадиях.

Аутосомно-рецессивный характер наследования

Причина – однонуклеотидная замена (SNP) в гене PRCD

• Коллапс, вызываемый физическими нагрузками

Пораженное животное нормально переносит умеренные нагрузки, но уже 5-15 минут упражнений, требующих больших энергетических затрат, могут привести к проявлению симптомов EIC.

Симптомы. Измененная походка: собака начинает покачиваться, оседать, после чего теряет контроль над задними конечностями, волоча их за собой. В некоторых случаях отнимаются все четыре лапы. Возможны даже ситуации, когда собака полностью теряет способность самостоятельно двигаться. При сохранении нагрузки симптомы проявляют прогрессирующий характер, описаны летальные исходы.

Первые признаки заболевания проявляются, как правило, в возрасте от пяти месяцев до трех лет. Похоже, собака не испытывает боль во время или после коллапса, и, как правило, озабочена тем, чтобы продолжать участие в деятельности. После 10 до 30 минут отдыха нормальное состояние возвращается.

В зависимости от темперамента и стиля жизни животного, болезнь может как проявится, так и нет. Наиболее часто EIC страдают легковозбудимые, активные представители породы лабрадор с хорошо развитой мускулатурой.

---

Аутосомно-рецессивный характер наследования

Причина – однонуклеотидная замена (SNP) в гене DNM1 (dynamin 1 gene)

• Гиперурикозурия

Гиперурикозурия (Hyperuricosuria, HUU) – наследственное заболевание, характеризующееся накоплением солей мочевой кислоты и образованием камней.

В норме у млекопитающих в качестве основного конечного продукта метаболизма пуринов в печени выступает аллантоин. Исключение составляют человек, приматы и собаки породы далматин, у которых вместо аллантоина выводится мочевая кислота. Это приводит к высокому уровню содержания мочевой кислоты в крови и моче, и для человека грозит такими болезнями, как камни в почках и подагра, может приводить к гипертонии.

Все далматины страдают от HUU и являются гомозиготными по мутации HUU. Болееподробное изучение HUU показало, что заболевание может встречаться у собак самых разных пород. Данный факт свидетельствует о древности мутации HUU, которая, вероятно, возникла на ранних этапах селекции. Предполагается, что закрепление мутации HUU у далматинов связано с селекцией по окрасу, а именно – по форме пятен, характеризующих породу.

Особенно часто HUU встречается у таких пород, как бульдог, русский черный терьер, американский стаффордширский терьер, немецкая овчарка, ретриверы, большой мюнстерлендер.

Аутосомно-рецессивный характер наследования

Причина – однонуклеотидная замена c.G563T (p.C188F) в гене SLC2A9

• Дегенеративная миелопатия

Дегенеративная миелопатия собак (ДМ) –тяжёлое прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, приводящее к параличу нижних конечностей.

Заболевание вызывается нарушением проводимости мотонейронов спинного мозга вследствие дегенерации нервных окончаний.

Первые признаки заболевания проявляются уже у взрослых собак, у большинства – в возрасте 8-14 лет. На начальных стадиях у животного наблюдается потеря координации, затем развивается атаксия нижних конечностей. Длительность заболевания в большинстве случаев не превышает трёх лет. На последних стадиях миелопатии у собаки практически отсутствуют рефлексы задних конечностей, наступает паралич. Затем поражение распространяется уже на верхние конечности. При этом проявляются признаки повреждения верхних мотонейронов, что ведёт к восходящему парезу всех конечностей и общей мышечной атрофии. Наступает полный паралич конечностей собаки.

По причине того, что многие заболевания спинного мозга могут иметь схожие клинические признаки, без ДНК-тестирования окончательный диагноз можно поставить только посмертно после проведения гистологического обследования.

---