Локус K: Тигровый окрас (kbr)

Тигровый окрас у собак — любопытное явление, имеющее очень интересную генетическую природу. За его формирование отвечает отдельный аллель локуса K — аллель k^br (br=brindle, тигровый). Помимо него, в локусе K имеется еще два варианта: доминантный аллель K^B, отвечающий за черный окрас, и аллель k^y, представляющий собой вариант дикого типа.

Что такое аллель k^br?

Информация об аллеле k^br достаточно ограничена. Американские исследователи доложили, что он представляет собой "сложную сегментную дупликацию". Сегментная дупликация — это удвоение протяженного участка ДНК в хромосоме.

Аллель k^br — это, по сути, удвоение локуса K в хромосоме, при котором одна копия представлена аллелем k^y, а вторая — аллелем K^B.

Иначе говоря, аллель k^br можно представить себе как (K^B + k^y)!

Именно поэтому все собаки, несущие аллель тигрового окраса (генотипы K^B/k^br, k^br/k^br и k^br/k^y), при обычном тестировании показывают наличие обоих аллелей K^B и k^y. Обычным тестом тигровых собак невозможно отличить от нетигровых собак с генотипом K^B/k^y.

Каким образом это удвоение приводит к тигровому окрасу, не вполне понятно. Но, вероятно, в тигровых полосках преимущественно проявляется аллель K^B, а между ними — аллель k^y.

---

Тестирование и точное определение копийности

Следовательно, тестирование на аллель k^br сводится к точному определению числа копий аллелей K^B и k^y у животного.

Возможные генотипы и число копий:

Рассмотрим число копий аллелей в локусе K:

• У собаки k^br/k^y: 2 копии аллеля k^y и 1 копия аллеля K^B (K^B+k^y)/k^y.
• У собаки K^B/k^br: 2 копии аллеля K^B и 1 копия аллеля k^y (K^B/(K^B+k^y)).
• У собаки k^br/k^br: 2 копии аллеля k^y и 2 копии аллеля K^B (K^B+k^y)/(K^B+k^y).
• Для сравнения, не тигровая собака K^B/k^y имеет по одной копии каждого аллеля.

В нашей лаборатории разработан метод, позволяющий надежно определить число копий каждого из аллелей K^B и k^y и, таким образом, проводить тест на аллель k^br!

---

Неожиданные открытия и неравная рекомбинация

В процессе работы нами была обнаружена собака, несущая 4 копии аллеля K^B и 2 копии аллеля k^y, имеющая полностью черный окрас. Этот случай говорит о том, что существует более одного варианта сегментной дупликации локуса K.

Такие дупликации склонны к неравной рекомбинации. В отличие от обычной рекомбинации, где обмен участками точен, в случае дупликации обмен может произойти со сдвигом. В результате может появиться новый вариант с увеличенной копийностью.

Гипотетически можно предположить, что такое событие может произойти неоднократно, и будут выявлены собаки с еще большей копийностью в локусе K!

Кроме того, в результате неравной рекомбинации из варианта с двумя копиями может возникнуть вариант только с одной из них (например, аллель k^y). Это означает, что у собаки, гомозиготной по аллелю k^br, иногда может родиться щенок, не несущий этого аллеля. Такой случай также был зафиксирован в нашей лаборатории. 

Тем не менее, такой неравный обмен — событие редкое. Для обнаруженной нами собаки с 4 копиями K^B и 2 копиями k^y речь, скорее всего, идет о генотипе (K^B+K^B+k^y)/(K^B+K^B+k^y). Для таких случаев мы используем обозначение аллеля k^br+ (зачерненный тигровый). Такие собаки имеют темную окраску, но на ее фоне могут быть различимы тигровые полоски.

Разработанный нами тест обычно позволяет весьма надежно различать описанные выше варианты локуса K, включая редкие варианты, связанные с биологическими особенностями аллеля k^br. Однако следует учитывать, что генетически, генотип k^br/k^br не отличим от генотипов k^br+/k^y и K^B/k^br. Для уточнения генотипа может потребоваться визуальный анализ фенотипа собаки и ее родителей, что включено в стоимость анализа. В ряде случаев точный генотип установить невозможно.