+7 383 299 0321
+7 913 917 0321

info@vetgenomics.ru
Контакты
ЭКСПЕРТ В ОБЛАСТИ ГЕНЕТИКИ
ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ
Сказка об экспрессивности, или почему больные собаки болеют по-разному
В связи с тестированием животных на наследственные заболевания, мы продолжаем серию статей о нюансах и тонкостях генетики.
Генетическое тестирование определяет наличие или отсутствие в ДНК тестируемого организма конкретной мутации, связанной с развитием болезни.

В случае рецессивных мутаций гомозиготность по мутированному гену (обе копии гена содержат мутацию) означает, что животное предрасположено к развитию заболевания. В случае доминантных мутаций заболевание может развиться и у носителя, у которого мутирована только одна из двух копий гена.

В нашей статье о пенетрантности мы поняли, что в случае некоторых наследственных болезней степень предрасположенности варьируется от 0 до 100%, то есть часть гомозигот по мутации могут не проявить никаких признаков заболевания в течение жизни. Но бывает и другая ситуация: признаки заболевания присутствуют, однако варьируется степень их выраженности у разных организмов. Это явление мы обсудим в этой статье.

Что такое экспрессивность мутации?

В генетике варьирование фенотипического проявления мутации называется экспрессивностью.

Рассмотрим конкретный пример. У собак породы золотистый ретривер распространено наследственное дерматологическое заболевание, которое называется ихтиоз. Это заболевание развивается у собак, гомозиготных по мутации в гене PNPLA1.

При ихтиозе нарушается формирование кожи, что приводит к ее усиленному шелушению, нарушению структуры и потемнению. Помимо косметических эффектов ихтиоз способствует развитию бактериальных или грибковых кожных инфекций и вызывает множество неприятных последствий.

При этом, как площадь пораженных участков кожи, так и выраженность признаков заболевания на этих участках у разных собак может сильно отличаться, несмотря на то, что все они являются гомозиготами по мутации в гене PNPLA1.

Иными словами, экспрессивность этой мутации неодинакова. У одних собак ихтиоз проявляется лишь как некоторая неопрятность шерсти, а у других поражение кожи бывает гораздо серьезнее и причиняет существенные неудобства как собаке, так и ее владельцам.

Другим примером, на котором легко понять значение термина экспрессивность, являются наследственные заболевания, связанные с прогрессирующей атрофией сетчатки глаза (PRA). У собак известно более 10 мутаций, проявляющихся как атрофия сетчатки (например, bas-PRA у басенджи).

Разные мутации распространены в разных породах, однако все они в той или иной мере проявляют изменчивую экспрессивность. Одна и та же мутация у разных собак может приводить к локальному отмиранию сетчатки, при котором животное продолжает видеть, а может заканчиваться частичной или полной потерей зрения.

Какие факторы влияют на экспрессивность?

Как и в случае пенетрантности, на проявление наследственных заболеваний с изменчивой экспрессивностью могут оказывать влияние как неизвестные генетические факторы, так и внешняя среда.

Например, в случае ихтиоза отмечается влияние гормональных циклов на интенсивность развития заболевания.

В случае прогрессирующей атрофии сетчатки, скорее всего, влияние на экспрессивность оказывают еще не обнаруженные генетические факторы, определяющие, например, возраст, в котором появляются первые признаки заболевания, а также скорость его развития.

Заключение

Живой организм устроен очень сложно, и в нем существует большое число механизмов, позволяющих скомпенсировать процессы, нарушенные мутацией. В большинстве случаев такие механизмы пока не исследованы, поэтому причины варьирования экспрессивности определить крайне сложно, как и сделать прогноз о степени тяжести заболевания у конкретного животного. Поэтому селекция против таких мутаций необходима, даже если ее экспрессивность в частном случае не высока: у потомства ситуация может существенно измениться.

Рассказал С. Белякин, к.б.н.,
директор по науке в компании ВетГеномика