Суббота, 31 июля
Моя Собака
Моя Собака

Генетика домашних животных. Химеры и мозаики

0

Начнем с определений. Химерами называют организмы, состоящие из клеток, имеющих разное происхождение. Они получаются в результате слияния двух или даже более эмбрионов на ранних стадиях развития, в результате чего получается один организм. Доли клеток каждого эмбриона в таких случаях могут сильно различаться, как и их расположение в организме.

Химеризм может приводить к весьма необычным случаям, некоторые из которых получили широкую известность, например, история жительницы США Лидии Фэрчайлд.

Следует отметить, что в лабораторных условиях можно получать и межвидовые химеры, в том числе и с участием клеток человека! Но здесь речь не об этих случаях.

Мозаицизм связан с другим явлением. Все клетки мозаичного организма получены от одной зиготы (оплодотворенной яйцеклетки). Однако во время развития в одной клетке организма произошла спонтанная мутация, которая наследуется при делении и, в той или иной степени, распространяется по организму. Такая мутация может иметь видимый фенотип, по которому чаще всего и опознают мозаиков.

К слову, все собаки мраморного окраса являются мозаиками, причем множественными. Характерные пятна получаются из-за того, что в клетках, из которых получились меланоциты, расположенные в этих участках кожи, произошла перестройка в гене PMEL. Подробно об этом мы писали ранее в статье “Локус М и его аллели”.

Что же общего у химер и мозаиков? И в том и в другом случае организм содержит генетически различающиеся клетки. Но если в случае химер клетки вообще принадлежат двум разным, хотя и родственным организмам, то в случае мозаиков клетки отличаются только одной мутацией, а остальные гены в них одинаковые.

Внешне химеры и мозаики могут быть весьма похожи, например, иметь пятна неправильной формы или не соответствующие остальному окрасу. Так, если у собаки, гомозиготной по аллелю e1 (генотип e1/e1), имеется черное пятно, это может быть либо химера, либо мозаик.

В случае химеризма клетки черного пятна принадлежат другому эмбриону, который способен производить эумеланин. Во случае мозаицизма в гене MC1R (локус E) произошла обратная мутация, которая восстановила его функциональность в тех клетках, из которых сформировано пятно.

По внешним признакам различить такие случаи не всегда возможно и понять, с чем мы имеем дело, бывает возможно только с помощью генетических тестов. Для этого нужно взять материал из разных участков организма, например, шерсть из пятна и из участка кожи с обычной пигментацией.

Для таких образцов нужно построить ДНК-профиль, который определит, происходят ли клетки на этих участках от одной зиготы или от разных. Если от одной, то, скорее всего, речь идет о мозаицизме. Чтобы это подтвердить, нужно найти ту самую мутацию, которая повлияла на окрас шерсти пятна. Иногда это возможно, но далеко не всегда. Если же ДНК профиль покажет наличие клеток от разных организмов, то такой организм является химерой.

На приведенной фотографии показан рыжий спаниель, у которого на кончике одного уха имеется черное пятно. Сама собака имеет генотип e1/e1. Это один из случаев, когда можно с уверенностью говорить о том, что это мозаицизм. В настоящее время мы исследуем черную шерсть, чтобы понять, что произошло с локусом E в этом пятне. (Фото предоставлено питомником Raspberry Dawn)

Степан Белякин, к.б.н., директор по науке ООО «ВетГеномика»

Поделиться