Главная > Болезни > Значение групп крови и биохимического полиморфизма для практики

Значение групп крови и биохимического полиморфизма для практики

Контроль достоверности происхождения животных.Одна из главных областей практического применения групп крови — контроль происхождения животных. Такое их использование вы­звано тем, что в некоторых стадах встречается 20 % и более ошибок в происхождении животных. Это может быть следствием не только недостатков в работе техников по искусственному осеменению, потери номеров, неправильного их чтения, но и результатом повторных осеменений животных спермой разных производителей (в повторную охоту приходит до 50 % коров, а продолжительность стельности в норме изменяется от 270 до 292 дней) и других случаев.

Контроль происхождения необходим и при испытании свино­маток по качеству потомства, осемененных смешанной спермой хряков (В. Н. Тихонов, 1967), для установления моно- и дизи-готности двоен, при получении животных методом транспланта­ции эмбрионов и т. д.

Контроль достоверности происхождения животных возможен благодаря: 1) кодоминантному наследованию антигенных факто­ров; 2) их неизменности в течение онтогенеза; 3) огромному числу комбинаций групп крови, которые в пределах вида прак­тически не бывают одинаковыми у двух особей, за исключением монозиготных близнецов.

В таблице 33 приведен пример уточнения отцовства в случае, когда корова в первый раз и повторно была осеменена спермой разных быков. По системе А невозможно уточнить происхожде­ние потомка, так как аллель DH есть у обоих быков. В системе В теленок получил один аллель ВОгА от матери (такого аллеля нет у предполагаемых отцов), а второй АВ — от быка N° 2 (этого аллеля нет у первого производителя). Поэтому уже можно сделать заклю­чение, что отцом теленка является бык № 2 (исходя из второго правила). Это заключение подтверждается и наличием у потомст­ва аллеля W в системе С. Точно так же по системе F—V можно сделать заключение, что первый производитель не может быть отцом, так как он гомозиготен по аллелю F/F, а потомок гомози­готен по противоположному аллелю V/V (третье правило).

Иммуногенетический анализ близнецов.Как известно, близне­цов, развивающихся из одной зиготы, называют монозиготными или однояйцовыми, а из двух оплодотворенных яйцеклеток (зигот) — дизиготными или двуяйцевыми. Монозиготные близне­цы всегда одного пола и имеют одинаковые группы крови. Раз­нополые двойни всегда дизиготные и с разными группами крови. В среднем у крупного рогатого скота рождается около 2—3 % двоен, среди которых 50 % двуполых пар, 25 % пар бычков и 25 % телочек. Среди общего количества двоен только 10 % бы­вает монозиготных (поровну мужского и женского пола).

В 90 % случаев у двоен крупного рогатого скота возникает анастомоз (срастание) кровеносных сосудов, и, как следст­вие этого, у дизиготных двоен наблюдается химеризм (моза-ицизм) эритроцитов. Смесь двух различных типов эритроцитов называется эритроцитарнымхимеризмом.

Впервые это явление открыл Оуэн в 1945 г. у двоен крупного рогатого скота, что явилось важным вкладом в разработку теории приобретенной иммунологической толерантности. В эмбрио­нальный период при анастомозе сосудов образуется два типа эритроцитов и антигенов, соответствующих их генотипам (рис. 43). Но в связи с обменом эритроцитов на ранней стадии онтогенеза у близнецов не образуются антитела на чужеродные антигены друг друга (явление толерантности), поэтому в течение всей жизни можно проводить (как и у однояйцовых близнецов) пересадку органов и тканей.

Около 90 % телок из разнополых двоен в результате анасто­моза сосудов становятся бесплодными — фримартинами, и их, • естественно, приходится выбраковывать. Сейчас существует точка зрения, что антиген, Н—Y направляет развитие недиффе­ренцированных гонад по мужскому (тестикулярному) типу. Бес­плодие самок вызвано не передачей тестостерона от бычка-близ­неца телочке, как предполагали раньше, а химерностыо половых хромосом у самки (XX/XY). Развитие в химерных яичниках кле­ток XX по мужскому типу определяется антигеном Н—Y, кото­рый вырабатывается клетками XY. С помощью групп крови можно выявить до 98 % дизиготных пар. Химеризм эритроцитов встречается у человека (очень редко), овец и свиней.

Межпородная и внутрипородная дифференциации.Группы крови, как и другие биохимические полиморфные системы, по­зволяют изучать историю эволюции домашних животных, проис­хождение и родство пород, генетическую структуру их и внутри-породную дифференциацию, проводить планирование и кон­троль селекционного процесса.

Одна из самых жирномолочных пород мира — джерсейская имеет ряд В-аллелей, которые не встречаются у других западноев­ропейских пород скота, кроме гернсейской. У этой породы также высока частота антигена Z’, тогда как у западноевропейских пород он редок, но зато встречается у зебу Африки, Азии и скота юга Восточной Европы. Подтверждено с помощью групп крови генеа­логическое родство голландского и холмогорского скота.

В. Н. Тихонов (1991) установил, что антиген Fa встречается почти у всех животных вьетнамской черной, польско-китайской и беркширской пород свиней (около 100 %), в меньшей степени у кемеровской, миргородской и северокавказской (54 и 38 %), низкая частота у украинской степной (3 %), тогда как у свиней крупной белой, эстонской белой и других пород этот антиген отсутствует или имеет очень низкую частоту. Эти исследования объяснили филогенез многих современных пород от древних свиней Юго-Восточной Азии и показали генетическое сцепление локусов систем групп крови F с локусом белой масти. Выявлена и внутрипородная- дифференциация животных по группам крови в пределах линий и семейств. Ряд ученых указывают на возмож­ность поддержания генетического сходства животных линий с родоначальником и выведения генетически маркированных линий животных с использованием групп крови.

Построение генетических карт.Изучение сцепления локусов ^групп крови и биохимических полиморфных систем и частоты ккроссинговера между ними дает возможность составить генети­ческие карты хромосом. Карты хромосом позволяют следить за наследственной передачей болезней, если они сцеплены с груп­пами крови или другими полиморфными системами.

У свиней J- и С-локусы групп крови сцеплены с генами главного локуса гистосовместимости свиней (SLA). Частота кроссинговера. между J- и С-локусами равна 6 сМ, а между J-локусом и SLA — 9,8 сМ. В. Н. Тихонов и др. (1982) впервые картировали локус структурного гена аллотипа А=23 альфа-гло­булина сыворотки крови в хромосоме №16 свиньи.

В. Н. Тихоновым обобщены данные по картированию боль­шой группы локусов у свиней (рис. 44). Определено расстояние локусов от центромеры. По мнению других авторов, J-, С- и SLA-локусы находятся в 7-й хромосоме, локус группы крови Н, контролирующий ингибицию А- и О-факторов (S) и чувствитель­ность к галотану (Hal), — в 6-й хромосоме (P. Thomsen, 1990).

Связь групп крови с резистентностью к болезням.Известно, что заболеваемость язвой двенадцатиперстной кишки у людей с груп­пой крови О (I) в 1,3—1,5 раза выше, чем у лиц с другими группа­ми. Среди лиц с А (П)-группой частота пораженное™ туберкуле­зом и раком желудка в 1,4 и 1,2 раза соответственно больше, чем у лиц с О-группой.

К настоящему времени выполнено огромное количество работ по изучению корреляции групп крови и биохимических поли­морфных систем с резистентностью к болезням, а также с раз­личными признаками продуктивности. Поиск подобных связей основан на четырех (рис. 45) теоретических положениях: 1) плейотропном действии генов, т. е. когда гены, обусловливающие группы крови или биохимические полиморф­ные системы (маркерные гены), прямо или косвенно влияют на резистентность к болезням и продуктивность;

2) сцеплении между локусами групп крови или биохими­ческих полиморфных систем и локусами, влияющими на резис­тентность или продуктивность;

3) гетерозисе, когда гетерозиготность по группам крови или биохимическим полиморфным системам повышает резис­тентность к болезням или продуктивность;

4\ иммунологической несовместимости ма­тери и плода, при которой вследствие разных генотипов у матери и плода по группам крови возникают, например, гемолитическая болезнь у жеребят, поросят, эритробластоз у человека.

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 а Н а особи. Локусы Н-системы группы крови и PHI (фосфогексоизомеразы) связаны с чувствительнос­тью к синдрому злокачественной гипертермии (MHS), который вызывается лекарственными веществами, галотаном.

Аллель В 21 группы крови у птиц коррелирует с повышенной резистентностью к болезни Марека. Цыплята генотипа В 2 /В 2 более резистентны к вирусу саркомы Рауса, чем особи с геноти­пом В 5 /В 5 .

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-поло­жительные 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).

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 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 1 и В 3 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-ридов над родительскими формами по степени развития того или иного признака), — гипотеза сверхдоминантности. 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 ведёт 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 %.

По материалам mylektsii.ru

Биохимические полиморфные системы белков используются для следующих целей:

1) изучения причин и динамики генотипической изменчивости, составляющей основу эволюционной генетики;

2) уточнения происхождения отдельных животных;

3) описания межпородной и внутрипородной дифференциации, изучения филогенеза и аллелофонда пород, линий и семейств, а также генетических процессов, происходящих в популяциях животных, и изменения их генетической структуры в процессе селекции;

4) определения моно- и дизиготных двоен;

5) построения генетических карт хромосом;

6) подбора гетерозисной сочетаемости;

7) выявления связи с резистентностью к заболеваниям, продуктивностью;

8) использования биохимических систем в качестве генетических 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.

Читайте также:  Как лечить головокружение при шейном остеохондрозе в домашних условиях

По данным С. А. Петрушки (1970), частота аллеля P-LgA была в 2 раза выше у животных голландской и симментальской пород (0,514 и 0,436) в сравнении с бурой латвийской (0,210). Многие европейские породы имеют очень низкую частоту типов транс-феррина Т^ и TF.

Использование полиморфных систем белков вместе с группами крови повышает точность определения происхождения животных. Так, по группам крови отцовство можно установить в 81 % случаев, а дополнительные анализы только типов транс-феррина повышают точность до 90 %.

По данным В. В. Пилько, Ю. О. Шапиро и А. С. Гурьяновой (1970), в четырех хозяйствах Белоруссии у коров бурой латвийской и костромской пород с TfDD удой был выше на 256— 270 кг, чем у животных с другими генотипами. Л. С. Жеброский и др. (1979) на большом материале показали, что ген к-СпА во всех стадах связан с повышенной молочностью. Таким же эффектом обладает аллель p-LgA, но в то же время он снижал содержание жира в молоке коров черно-пестрой породы.

Данные по красной датской породе свидетельствуют о том, что только 3 % генетической изменчивости в содержании жира и 5 % в молочности обусловлены различиями по группам крови.

Видимо, есть большая вероятность установления более тесной корреляции генетических полиморфных систем с резистентностью к некоторым заболеваниям вследствие менее сложной их генетической детерминации, чем признаков продуктивности Анализ полиморфизма яичного белка овоглобулинового локуса G3 показал, что куры с типом АВ более устойчивы к пуллорозу-тифу. Восприимчивость к этому заболеванию кур породы леггорн была связана с аллелем G^S, а породы корниш — с аллелем GB3-

В Австралии, а потом в Кении у породы овец ромни-марш с типом гемоглобина НЬА найдена более высокая резистентность к гемонхозу (заболевание, вызываемое нематодами, паразитирующими в сычуге), чем у животных с гемоглобином типов НЬВ и НЬАВ. Однако имеются сведения и об отсутствии связи типов гемоглобина у местных флоридских овец с невосприимчивостью к гемонхозу.

Устойчивость овец к лептоспирозу связана с гетерозиготнос-тью по гемоглобиновому локусу (НЬАВ), тогда как особи с типом А или В более восприимчивы. Эта инфекционная болезнь проявляется у животных кратковременной лихорадкой, желтухой, гемоглобинурией, абортами и другими признаками. У свиней найдена ассоциация лептоспироза с аллелем амилазы АтА. Уровень антител к лептоспирозу увеличивался у животных с этим аллелем, а с аллелем Am8 — уменьшался.

У свиней установлена связь типов фермента фосфогексоизо-мераза (PHI) с синдромом злокачественной гипертермии (MHS). Коэффициент корреляции между чувствительностью к MHS и генотипом РН1В/РН1В равен 0,19, а относительный риск возникновения MHS у особей этого генотипа по отношению к имеющим его животным был 18,8.

Изучение новых биохимических полиморфных систем позволит глубже понять динамику генотипической изменчивости в популяциях и механизмы поддержания этой изменчивости, изменение генетической структуры популяций при селекции, планирование и контроль с их помощью селекционного процесса. Можно рассчитывать на выявление более однозначных связей отдельных аллелей или их совокупности с резистентностью к болезням, признакам продуктивности и использовать полиморф ные системы как генетические маркеры в селекции.

По материалам xn--80ahc0abogjs.com

Группы крови и биохимический полиморфизм

    1. Основные понятия и термины
    2. Системы групп крови. Особенности наследования групп крови
    3. Значение групп крови для практики:
      1. контроль достоверности происхождения животных;
      2. иммуногенетический анализ близнецов;
      3. межпородная и внутрипородная дифференциация;
      4. гемолитическая болезнь новорожденных;
      5. связь групп крови с резистентностью к болезням и продуктивностью.

1. Основные понятия и термины

В 1900 году лауреат Нобелевской премии Ландштейнер открыл систему групп крови АВО у человека. Ирвин ввел термин «иммуногенетика». Соединение иммунологии и генетики называется иммуногенетика. Иммуногенетика – одна из интенсивно развивающихся комплексных наук, которая основана на иммунологии, молекулярной биологии и генетике. Она изучает генетический контроль иммунного ответа, генетику несовместимости тканей при пересадках, закономерностей наследования антигенной специфичности, проблему поддержания генетического постоянства (гомеостаз) многомиллионной популяции соматических клеток организма и другие.

Группы крови и биохимический полиморфизм – один из важных разделов этой науки. Еще в 1900 году Эрлих и Моргенрот установили индивидуальные различия в крови коз. Большой вклад в развитие этого направления внесли Фергусон и Стормонт, которые выявили более 30 антигенных факторов крови у КРС, используя иммуноспецифические сыворотки. В России подобные исследования провели В.Н. Тихонов, П.Ф. Сороковой, Н.С. Марзанов, В.П. Павличенко, З.И. Вагонис и другие. Сейчас в мире десятки лабораторий занимаются иммуногенетическими исследованиями.

Основные понятия. Антигены – это генетически чужеродные вещества, вызывающие при введении в организм развитие специфических иммунологических реакций. Антигены, по которым особи одного вида различаются между собой, называют аллоантигенами.

Антитела – иммуноглобулины (белки) образующиеся в организме под воздействием антигенов. Антигенные факторы иногда называют кровяными факторами. При описании групп крови животных термин антиген рассматривается как наследственно обусловленная единица, имеющие антигенные свойства. Совокупность антигенов, контролируемых одним локусом, называется генетической системой групп крови, а сумму всех групп крови одной особи – типом крови.

Генетические системы групп крови обозначаются прописными буквами латинского алфавита: А, В, С и т.д. Аллели обозначаются надстрочными индексами: В в , В d , В e и т.д. Антигены обозначаются прописной и строчной буквой: Аа, Ве, Се и т.д.

2. Системы групп крови. Особенности наследования групп крови.

В настоящее время у КРС открыто 12 систем групп крови, у свиней 17, овец 16, у лошадей 9, у птиц 14. Из всех этих систем наиболее сложной является В-система КРС, включающая более 40 антигенов, которые образуют более 500 аллелей. Если в системе имеется более трех аллелей, то такие системы называются полиаллельными. К ним кроме системы В относят системы С, S, А; у свиней Е, L, М; у овец А, В, С.

J-система КРС имеет иммуногенетическое сходство с антигеном А человека, свиней; и антигеном R овец, S-система гомологична М-системе овец. Система Р групп крови у лошади аналогична АВО системе человека. У КРс установлена связь J-системы с локусом гемоглобина (Hb) и β-лактоглобулина.

У всех видов большинство аллелей генетических систем групп крови наследуются по типу кодоминирования, т.е. в гетерозиготе фенотипически проявляются оба гена. Возможен анализ частоты аллелей разных локусов в популяциях, что является главным инструментом для описания их генетической структуры и позволяет приблизиться к пониманию эволюционного процесса. Можно выделить три основные правила наследования групп крови:

1) каждая особь наследует по одному из 2-х аллелей от отца и матери в каждой системе групп крови;

2) особь с антигенами, не обнаруженными хотя бы у одного из родителей не может быть потомком данной родительской формы;

3) гомозиготная особь по одному антигену F/F, не может быть потомком гомозиготной особи с противоположным антигеном, например V/V.

Получение реагентов для определения групп крови. А нтигены выявляются с помощью реакции антиген-антитело. У КРС и овец используется реакция гемолиза. При этой реакции используется комплемент (например, кровь кролика), у свиней и человека проводится реакция агглютинации.

Схема получения моноспецифической сыворотки . Кровь от животного-донора, имеющего антигены Ас, Ва и Са вводят реципиенту с антигеном Ас, но не имеющего антигенов Ва и Са. У реципиента вырабатывается антитела к антигенным факторам Ва и Са. Антитела против антигена Ас не образуется, так как у реципиента есть этот фактор. В сырой сыворотке абсорбируют анти Са, эритроцитами 3-го животного, имеющего антиген Са. Потом из сыворотки путем центрифугирования удаляют эритроциты с абсорбированными на них антителами Са. Полученную моноспецифическую сыворотку можно использовать для выявления антигена Ва в эритроцитах других животных.

3. Значение групп крови для практики:

3.1. Контроль достоверности происхождения животных.

В стадах встречаются 20% и более ошибок в происхождении животных. Это может быть следствием не только недостатков в работе техников по искусственному осеменению, потери номеров, неправильного их чтения, результаты повторных осеменений животных спермой разных производителей (в повторную охоту приходят до 50% коров, а продолжительность стельности колеблется от 270 до 292 дней).

Контроль достоверности происхождения необходим и для установления моно- и дизиготности двоен, при получении животных методом трансплантации эмбрионов и т.д.

Контроль достоверности происхождения животных возможен благодаря:

1) кодоминантному наследованию антигенных факторов ;

2) их неизменности в течение онтогенеза;

3) огромному числу комбинации групп крови, которые в пределах вида практически не бывает одинаковыми у двух особей, за исключением монозиготных близнецов.

3.2. Иммуногенетический анализ близнецов.

Как известно, близнецов, развивающихся из одной зиготы называют монозиготными, или однояйцовыми, а из 2-х оплодотворенных яйцеклеток (зигот) – дизиготными или двуяйцовыми. Монозиготные близнецы всегда одного пола и имеют одинаковые группы крови. Разнополые двойни всегда дизиготные и с разными группами крови. в среднем, у КРС рождается около 2-3% двоен, среди которых 50% двуполых пар, 25% пар бычков и 25% телочек. Среди общего количества двоен только 10% бывает монозиготных.

В 90% случаев из двоен КРС возникает анастомоз (срастание) кровеносных сосудов, и как следствие этого, у дизиготных двоен наблюдается химеризм (мозаицизм) эритроцитов. Смесь 2-х различных типов эритроцитов называется эритроцитарным химеризмом.

С помощью групп крови можно выявить до 98% дизиготных пар. Химеризм эритроцитов встречается у человека, овец, свиней.

3.3. Межпородная и внутрипородная дифференциация.

Группы крови, как и другие биохимические полиморфные системы, позволяют изучать историю эволюции домашних животных, происхождения и родство пород, генетическую структуру их и внутрипородную дифференциацию.

Одна из самым жирномолочных пород мира – джерсейская имеет ряд В-аллелей, которые не встречается у других западноевропейских пород скота. У этой породы также высока частота антигена Z / , тогда как у западноевропейских пород он редок, но зато встречается у зебу Африки, Азии.

Подтверждено с помощью групп крови генеалогическое родство голландского и холмогорского скота.

Изучение сцепление локусов групп крови и биохимических полиморфных систем и частоты кроссинговера между ними дает возможность составить генетические карты хромосом. Карты хромосом позволяют следить за наследственной передачей болезней, если они сцеплены с группами крови или другими полиморфными системами.

3.4. Гемолитическая болезнь новорожденных.

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 (Rh + ) дети. На 2-3 месяце беременности кровь Rh + плода, поступая в организм матери, вызывает у нее антител против резус — антигена. Антитела проникая через плаценту в организм плода, вызывают эритробластоз (разрушения эритроцитов).

Во многом сходное заболевания встречается у поросят, жеребят и телят. Но в отличие от человека плацента указанных видов непроницаема для антител и они накапливаются в молозиве. Только после сосания матери в первые 24-48 часов у новорожденного наблюдается патологические изменения и молодняк погибает.

3.5. Связь групп крови с резистентностью к болезням.

Известно, что заболеваемость язвой 12-перстной кишки у людей с группами крови (О) в 1,3-1,5 раза выше, чем у лиц с другими группами. Среди лиц с (А) II-группой частота пораженности туберкулезом и раком желудка в 1,4 и 1,2 раза соответственно больше, чем у лиц с О — группой. H-группа используется для определения чувствительности свиней к синдрому (RSS), который характеризуется внезапной смертью животных, вызванной транспортировкой, высокой температурой и другими стрессорами. К RSS чувствительны гомозиготные H a H a особи. Аллель В 21 групп крови у птиц коррелирует с повышенной резистентностью к болезням Марека.

К настоящему времени выполнено огромное количество работ по изучению корреляции группокрови и биохимических полиморфных систем с резистентностью к болезням, а также с различными признаками продуктивности. Подобные связи основаны на 4-х теоретических положениях:

1. Плейотропное действие генов, т.е. когда гены, обусловливающие группы крови или биохимические полиморфные системы (маркерные гены), прямо или косвенно влияют на резистентность к болезням и продуктивность.

Читайте также:  Натекаль Д3: инструкция по применению, цена, аналоги

2. Сцепление между локусами групп крови или биохимических полиморфных систем и локусами, влияющими на резистентность или продуктивность.

3. Гетерозис, когда гетерозиготные по группам крови или биохимическим полиморфным системам повышает резистентность к болезням или продуктивность.

4. Иммунологическая несовместимость матери и плода, при которой вследствие разных генотипов у матери и плода по группам крови возникают, например, гемолитическая болезнь у жеребят, поросят, эритробластоз у человека.

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 научных работы изучали эту поблему, но и сегодня они далеко не решена. У шведского черно-пестрого и красно-пестрого скота выявлена положительная корреляция аллеля ВО1У2Д // системы В с содержанием жира в молоке. Л.К. Эрнст и другие показали, что аллель I2 В-системы связан с жирномолочностью коров ряда линий черно-пестрой и ярославской пород. Аллели В 1 и В 3 у кур коррелируют с высокой яйценоскостью.

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

Одна из гипотез, объясняющих гетерозис ( превосходство гибридов F1 над родительскими формами по степени развития того или иного признака) – гипотеза сверхдоминирования. Она основывается на утверждении, что в гетерозисе гены более полно проявляются, чем в гомозиготе. В.Н. Тихонов установил, что гетерозиготность по некоторым антигенам групп крови ведет к гетерозису. При спаривании гомозиготных свиноматок Gbb х Gbb в среднем получено 10,67 поросенка, при спаривании гетерозиготных животных Gab х Gab – 11,47.

По материалам yaneuch.ru

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, J3-Cn и к-Cn (каппа-казеин).

34. Некоторые биохимические полиморфные системы

Аллели гемоглобинового локуса обозначаются так: Hb A , Hb B и т. д., а генотип — НЬ А НЬ А , НЬ В НЬ В 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 s Hb s , погибают в раннем возрасте от серповидно-клеточной анемии. Гетерозиготы Hl^Hb 8 устойчивы к малярии, а люди с нормаль­ным генотипом Hty^HtA 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 НЬ^ 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 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^арианты 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,

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

например Lpm 6 > 8 , Lpm 4 ‘ 6 > 8 , Lpm 3 ‘ 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;

2) уточнения происхождения отдельных животных;

3) 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;

4) определения моно- и дизиготных двоен;

5) построения генетических карт хромосом;

6) подбора гетерозисной сочетаемости;

7) выявления связи с резистентностью к заболеваниям, про­
дуктивностью;

8) 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

Рис. 48. Эволюционные взаимосвязи между 14 городами скота, вычисленные на основании генетического расстояния но 14 локусам. Филогенетическое древо изо­бражено в полярных координатах; расстояние оценивалось способом наименьших квадратов радиальной длины каждого сегмента (по Kidd п др., 1980)

европейские породы имеют очень низкую частоту типов транс-феррина ТР и TF.

Использование полиморфных систем белков вместе с группа­ми крови повышает точность определения происхождения жи­вотных. Так, по группам крови отцовство можно установить в 81 % случаев, а дополнительные анализы только типов транс-феррина повышают точность до 90 %.

По данным В. В. Пилько, Ю. О. Шапиро и А. С. Гурьяновой (1970), в четырех хозяйствах Белоруссии у коров бурой латвий­ской и костромской пород с TfDD удой был выше на 256— 270 кг, чем у животных с другими генотипами. Л. С. Жеброский и др. (1979) на большом материале показали, что ген к-Сп А во всех стадах связан с повышенной молочностью. Таким же эф­фектом обладает аллель p-Lg A , но в то же время он снижал содержание жира в молоке коров черно-пестрой породы.

Данные по красной датской породе свидетельствуют о том, что только 3 % генетической изменчивости в содержании жира и 5 % в молочности обусловлены различиями по группам крови. Видимо, есть большая вероятность установления более тесной корреляции генетических полиморфных систем с резистентное -тью к некоторым заболеваниям вследствие менее сложной их генетической детерминации, чем признаков продуктивности.

Анализ полиморфизма яичного белка овоглобулинового локу-са G3 показал, что куры с типом АВ более устойчивы к пуллоро-зу—тифу. Восприимчивость к этому заболеванию кур породы леггорн была связана с аллелем G^S, а породы корниш — с алле-лем G B 3.

В Австралии, а потом в Кении у породы овец ромни-марш с типом гемоглобина НЬА найдена более высокая резистентность к гемонхозу (заболевание, вызываемое нематодами, паразитирую­щими в сычуге), чем у животных с гемоглобином типов НЬВ и НЬАВ. Однако имеются сведения и об отсутствии связи типов гемоглобина у местных флоридских овец с невосприимчивостью к гемонхозу.

Устойчивость овец к лептоспирозу связана с гетерозиготнос-тью по гемоглобиновому локусу (НЬАВ), тогда как особи с типом А или В более восприимчивы. Эта инфекционная болезнь проявляется у животных кратковременной лихорадкой, желту­хой, гемоглобинурией, абортами и другими признаками. У сви­ней найдена ассоциация лептоспироза с аллелем амилазы Ат А . Уровень антител к лептоспирозу увеличивался у животных с этим аллелем, а с аллелем Am» — уменьшался.

У свиней установлена связь типов фермента фосфогексоизо-мераза (PHI) с синдромом злокачественной гипертермии (MHS). Коэффициент корреляции между чувствительностью к MHS и генотипом РН1 В /РН1 В равен 0,19, а относительный риск возник­новения MHS у особей этого генотипа по отношению к имею­щим его животным был 18,8.

Изучение новых биохимических полиморфных систем позво­лит глубже понять динамику генотипической изменчивости в популяциях и механизмы поддержания этой изменчивости, изме­нение генетической структуры популяций при селекции, плани­рование и контроль с их помощью селекционного процесса. Можно рассчитывать на выявление более однозначных связей отдельных аллелей или их совокупности с резистентностью к болезням, признакам продуктивности и использовать полиморф­ные системы как генетические маркеры в селекции.

Контрольные вопросы. 1. Что такое генетическая система групп крови, тип крови, феногруппа? 2. В чем заключаются особенности наследования групп Крови? 3. Как определяются группы крови у животных? 4. Какие теоретические предпосылки лежат в основе связи групп крови с продуктивностью и устойчивос­тью к болезням? 5. Какое значение группы крови имеют для практики? 6. Почему возникает гемолитическая болезнь новорожденных? Какие методы профилактики этой болезни вы знаете? 7. Что лежит в основе генетического полиморфизма? 8. Какое значение для практики имеет биохимический полиморфизм?

По материалам studopedia.ru

Добавить комментарий