Хромосомные аберрации у собак

ХРОМОСОМНЫЕ АБЕРРАЦИИ У СОБАК

 

В.В. Дзицюк, доктор сельскохозяйственных наук

 

Национальный  университет биоресурсов и природопользования Украины

 

 

 

 

 

Домашняя  собака (Canis familiaris L) является самым древним  животным и представляет собой уникальное явление. Разнообразие использования собак на протяжении многих столетий привело к образованию большого количества пород. Проводятся поиски эффективных способов кормления собак, их лечения и профилактики заболеваний. Однако собака и сейчас остается одним из наименее изученных генетических объектов. Недостаточно изучен хромосомный полиморфизм собак, хотя исследования кариотипа собак началось еще в 50-х годах прошлого столетия. Неоправданной является невысокая заинтересованность исследователей в изучении хромосомного аппарата собак, поскольку анализ их кариотипа представляет практический интерес с точки зрения хромосомной диагностики при отборе животных, изучении проявлений хромосомных аномалий, а также влияния разных факторов на стабильность генома.

 

Материалы и методы. Нами исследованы кариотипы 10 голов собак породы немецкая овчарка. Приготовление препаратов для хромосомного анализа лимфоцитов проводили за методом Moorhead et al. [1].  Полученные препараты красили по Гимза. У каждого обследованного животного анализировали 50 метафазных пластинок. Учитывали число клеток с хромосомними нарушениями, количество и типы хромосомних абераций.

 

Результаты  исследований и их обсуждение. Для  собак нормальное диплоидное число  хромосом в соматических клетках  составляет 2n=78. Сюда входит 76 аутосом и две половые хромосомы(76+ХХ – самка і 76+XY – самец). По морфологическому строению все аутосомы являются акроцентриками, которые уменшаються по размеру – от самой крупной первуй пары гомологичных хромосом до самой мелкой – тридцять восьмой [2].  Половые хромосомы субметацентрического типа – Х-хромосома представлена крупным субметацентриком, Y-хромосома – самый маленький субметацентрик в кариотипе.

 

Все кариотипы  исследованных нами собак не имели  отклонений от нормы (рис. 1).

 

Учеными-цитогенетиками исследованы отклонения от кариотипа в норме, которые классифицируются как числовые варьирования хромосом в кариотипе, морфологические аберрации и ассоциации отдельных хромосом.

 

Доказано, что ряд врожденных аномалий собак  объясняется патологией хромосомного апарата [3]. В кариотипе собак наблюдается спонтанная анеуплоидность, выявленная у 5-15% клеток костного мозга, указывающая на хромосомные аномалии в виде гипоплоидии и гиперплоидии. Формируется спонтанная анеуплоидия за счет маленьких акроцентриков. У собак наблюдается полиплоидное состояние ядра клеток, что сопровождается увеличением его объема, причем это увеличение непропорционально плоидности.

 

Для собак, как и для других видов животных,  характерны структурные перестройки  хромосом вследствие влияния факторов внешней среды и в результате изменений обменных процессов при старении.

 

В кариотипе  собак выявлены транслокации разных типов. Найдена реципрокная транслокация, которая ведет  к обмену участками  между гомологичными хромосомами и следовательно к изменениям в структуре генной последовательности. Описаны транслокации  по робертсоновскому типу, т.е. образованные вследствие объединения двух акроцентрических хромосом в области центромер. За Визнером и Виллером  [4] у собак с робертсоновской транслокацией повязаны такие аномалии как хондродистрофия, расщепление верхней губы и пороки сердца.

 

Аберрации хромосом, как правило, являются причиной аномалий, болезней, уродств и гибели потомства как на ранних этапах онтогенеза, так и в более поздние периоды. Если в приплоде самцов или самок  регистрируются аномалии или наследственные болезни, то таких собак не стоит использовать в племенной работе.

 

В то же время, следует учесть, что  хромосомные аберрации, как и  генные мутации, являются источником изменчивости, из которой думающий селекционер  может извлечь желаемые качества и развить при совершенствовании  породы  или  создании новой. При  надлежащих условиях отдельные хромосомные аберрации оказываются «полезными» и способствуют повышению приспособленности к этим условиям и со временем укрепляются отбором в следующих поколениях. Собственно, все породоспецифические особенности собак (коротконогость терьеров, грубая или очень длинная шерсть, мопсообразное строение лицевой части черепа и т.д.) являются генными или хромосомными мутациями, закрепленными в породах отбором. Именно животные, у которых появились желательные для селекционера мутации стали родоначальниками каждой из пород и именно эти мутации отличили их от «дикого» типа, свойственного их диким предкам.

 

Отклонения  числа хромосом в кариотипе по половым хромосомам нарушает процессы сперматогенеза и эмбриогенеза собак.

 

По числовым аберрациям половых хромосом вместо нормы 76,XX і 76,XY образуются наборы  76,XXХ, 76, Х0, 76,XXY, 76, ХYY, 76,XXXY и др. Как правило, анеуплоидия по половым хромосомам ведет к нарушениям половой функции собак. У самок, имеющих в кариотипе три Х-хромосомы (76,ХХХ) встречаются клетки как с диплоидным, так и с триплоидным набором хромосом. Такие самки бесплодны или половой цикл у них нарушен. От спаривания их с нормальными кобелями рождаются интерсексы, в кариотипе которых соотношение половых хромосом к аутосомам становит 2Х:ЗА.

 

У собак  встречается синдром Клайнфельтера, который впервые был описан у  человека в 1942 году и позже выявлен  у крупого рогатого скота, коней, овец, свиней и кошек. Особи  с  этим синдромом имют черты мужского пола, но недоразвитые семенники.  У сук с кариотипом 76,Х0 наблюдается инфантилизм и недоразвитие яичников. Кобели с кариотипом 76, ХХY имеют недоразвитые семенники и следовательно стерильны. Кроме того, такие животные агрессивны и психически нестабильны. При наличии одной лишней аутосомы для кобелей характерны грубый массивный скелет, переразвитую мускулатуру и бесплодие.

 

Таким образом, учитывая влияние хромосомных аберраций на воспроизводительную функцию и жизнеспособность животных, очевидна необходимость проведения цитогенетического тестирования племенных собак с целью выявления носителей хромосомных аномалий и извлечения их из селекционного процесса.

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

1.     Moorhead P.S., Nowell P.S., Mellman W.J., Battips D.M., Hungerford D.A.  Chromosome preparations of leucocytes cultured from human peripheral blood. Exp. Cell. Res. 1960. 20,  S. 613- 616.

 

2.      Хромосомы сельскохозяйственных  и лабораторных млекопитающих:  атлас / А. С. Графодатский, С.  И. Раджабли. –– Новосибирск : Наука. Сиб.отд-ние, 1988. –– 128 с.

 

3.     Графодатский А.С., Железова А.И,, Князев С.П. и др. Генетика собаки. Новосибирск: Из-во Новосибирского ун-та, 1999.

 

4.     Соколов  В.Е., Шубкина А.В., Букарева  Е.П. Собаки Мира. М.: Астрель, 2001. 608 с.