Суббота, 31 июля
Моя Собака
Моя Собака

Генетика домашних животных. Разговор об инбридинге. Часть 2

0

Как мы детально описали в предыдущей статье, в результате инбридинга в потомстве повышается доля хромосом, доставшихся от общего предка по отцовской и материнской линии (животное №11, см. предыдущую статью по указанной выше ссылке). Ситуация, использованная нами для примера, представляет собой случай очень тесного инбридинга дочь-отец. В потомстве такого инбридинга (животные №18-21) ожидаемая доля хромосом, изначально присутствовавших у отца, составляет ни много ни мало 75% (отмечены галочками на Рисунке 1).

Понятно, что при этом повышается вероятность получить в потомстве ту же комбинацию, которая была у родителя. Как видно, в результате инбридинга, изображенного на Рисунке 1, такая же комбинация аллелей, как у животного №11, повторится с вероятностью 25% (отмечена звездочкой). Это гораздо выше, чем вероятность случайного возникновения этой же комбинации при подборе партнеров среди неродственных животных.

Рисунок 1.
При инбридинге дочь-отец доля отцовских хромосом в потомстве составит 75%, а вероятность воспроизведения отцовской комбинации (№11) окажется 25% (отмечено звездочкой). Остальные возможные комбинации появятся с суммарной вероятностью 75% и могут быть как перспективными для дальнейшей селекции, так и не перспективными.
При инбридинге сестра-брат отцовская комбинация может в принципе оказаться невоспроизводимой, как показано на примере, приведенном на рисунке снизу


Следует обратить внимание и на то, что с вероятностью 75% в этом же скрещивании появятся другие комбинации аллелей, которые могут быть как удачными, так и неудачными с точки зрения селекционера.

Нужно также отметить, что, например, даже при скрещивании брата с сестрой не всегда в принципе возможно воспроизвести комбинацию, которая присутствовала у их общего отца! Например, если повязать животных №14 и №15 между собой, отцовская комбинация №11 не может быть воспроизведена, потому что одна из нужных для этого хромосом попросту отсутствует у обоих животных (Рисунок 1). Чем дальше в родословной общий предок, тем выше вероятность такого исхода.

Итак, инбридинг позволяет с достаточно высокой вероятностью воспроизвести комбинацию аллелей общего предка и, соответственно, получить потомство с интересующими фенотипическими проявлениями уже в первом инбредном поколении. Понятно, что если в формировании интересующего признака участвуют несколько генов, расположенных на разных хромосомах, то вероятность их воспроизведения даже при тесном инбридинге будет ниже 25%, хотя и все-равно выше, чем вероятность случайного возникновения этой же комбинации.

Чтобы закрепить признак и получить группу животных, обладающих удачной с точки зрения селекционера комбинацией аллелей, часто требуется проведение повторных раундов инбридинга. Рассмотрим это на примере, изображенном на Рисунке 2. На нем представлено уже второе поколение, полученное в результате инбридинга. В этом случае животных №18-21 снова скрещивали с животным №11, которое является одновременно их отцом и дедом.

Рисунок 2.
Во втором поколении инбридинга доля хромосом, унаследованных от животного №11 возрастает, как и вероятность воспроизведения его генотипа (указано звездочками.


На Рисунке 2 видно, что в половине случаев такого инбридинга (№20 x №11 и №21 x №11) вероятность появления комбинации №11 составляет уже 50% (показано звездочками). Отметим, что в этих двух случаях все потомство несет обе рассматриваемые хромосомы от №11 (отмечены галочками), а обе хромосомы от животного №6 отсутствуют. Это означает, что при продолжении инбридинга в дальнейших поколениях будут появляться только комбинации этих хромосом.

Понятно, что описанная картина содержит целый ряд намеренных упрощений по сравнению с реальностью. Например, здесь мы полностью игнорируем наличие генетической рекомбинации, в результате которой возникают новые комбинации аллелей внутри хромосом (https://vetgenomics.ru/recombination). Кроме того, в некоторых случаях повторный инбридинг просто невозможен, например, если в помете все щенки оказываются неподходящего пола! Но короткий формат фейсбука не позволяет написать книгу, а потому приходится концентрироваться на главном.

А главные выводы из этой статьи таковы. Инбридинг является мощным инструментом селекции, который позволяет во много раз ускорить закрепление тех или иных генетических признаков. При этом, как показано выше, вероятность такого закрепления не составляет 100%, хотя и возрастает с каждым раундом инбридинга. Вместе с тем, при менее тесном инбридинге появляются ситуации, когда желаемую комбинацию вообще невозможно получить (например, см. №14 x №15). Все это означает, что для успешного применения инбридинга в селекции необходимо четко представлять себе конечный результат, по возможности оценивать вероятности его достижения и, самое важное, проводить строгую селекцию в каждом поколении.

В следующей статье мы рассмотрим сложности в применении инбридинга, а также его возможные негативные эффекты.

Рождественский разговор об инбридинге. Часть 1

Генетика домашних животных. Разговор об инбридинге. Часть 3: инбредная депрессия

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

Поделиться