ДНК-диагностика
18.11.2014
Широкий обмен генетическим материалом между странами сопровождается распространением легальных и полулетальных генов, нежелательных мутации. Например, сейчас наблюдается распространение мутации BLAD (Bovine Leukocytes Adhesion Deficiency), снижение адгезии лейкоцитов у крупного рогатого скота. Этот генетический дефект (по аутосомному рецессивному типу) вызван точечной мутацией. Клинические симптомы BLAD: предрасположенность к респираторным заболеваниям; низкая естественная резистентность к бактериальным инфекциям; животные не поддаются излечению; имеют тусклую взъерошенную шерсть, шаткость зубов, резко снижается живая масса. Все эти симптомы наблюдаются у гомозигот, которые умирают в раннем возрасте.
В США 15 % племенных быков и 6 % коров голштинской породы являются носителями BLAD. Подсчитано, что в США финансовые потери, связанные с рождением животных, гомозиготных по BLAD, составляют около 300 долларов на голову. В связи с широким импортом голштинскою скота из США в разные страны мутация BLAD встречается в Европе с частотой, негативно влияющей на эффективность животноводства. Однако признак проявляется только у гомозигот, поэтому на носительство этой мутации проверяют только племенных быков. Быков, свободных от носительства мутации, в племенных каталогах идентифицируют как TL, а носителей — BL.
В 2001 г, группа датских ученых объявила, что обнаружен ген, вызывающий CVM (Complex Vertebral Malformation) — комплексное уродство позвоночника и разработан тест для его идентификации. Для тестирования необходимо представить в лабораторию образцы тканей животных: шерсть, кожу, кровь, сперму. Teer не нуждается в информации о происхождении животного или образцах ДНК родителей. Животных — носителей гена — идентифицируют как CV, неносителей — TV (информацию о проверенных животных публикуют в каталогах голштинских быков).
Уродства наблюдались как у абортированных плодов, преждевременно рожденных телят, мертворожденных, так и у новорожденных: неправильное соединение (развитие) позвонков в шейном и грудном отделах.
Ученые заявили, что CVM становится мировой проблемой в селекции голштинского скота, так же как и BLAD, поэтому необходимо юстировать племенных быков, чтобы предотвратить появление телят с данными аномалиями. Благодаря современным ДНК-технологиям CVM-носители могут быть выявлены в молодом возрасте, тем самым появляется возможность управления генетической ситуацией в породе.
В настоящее время существует метод ДНК-диагностики вируса лейкоза в крови крупного рогатого скота.
У свиней имеется ген чувствительности к стрессу. При транспортировке, высокой плотности содержания наблюдается падеж свиней из-за чувствительности к стрессам, снижается плодовитость хряков и маток. После убоя у стресс-чувствительных свиней мясо бледное, мягкое, водянистое. Установлено, что точечная мутация гена является причиной чрезмерно острой реакции на стресс, в результате чего у животных отмечают: злокачественный гипертермический синдром, тахикардию, гипервентиляцию легких, мышечную ригидность, очаговый цианоз кожи, повышение температуры тела до 42—45 °С. Установлено, что чувствительность к стрессу, диагностируемая с помощью галотанового теста (наркоз смеси галотана с кислородом), позволяет выявлять гомозиготы рецессивного аллеля (Haln Haln). Гетерозиготы (НalH Haln) и также гомозиготы доминантного аллеля (НalH HalN), нечувствительные к стрессу. Чувствительность свиней к сгрессу характерна главным образом для высокопродуктивных свиней пород мясного направления ландрас, пьетрен. Однако галотановый тест не дифференцирует генотипы НalH HalN и НalH Haln, что можно осуществить только с помощью ДНК-диагностики.
Используя ДНК-диагностику у животных, можно определять генотипы в любом возрасте. Это позволяет существенно повысить эффективность селекционной работы при разведении мясных пород. Информация о генотипе животного по локусу Hal позволяет вести отбор по стрессоустойчивости свиней.
Таким образом, с помощью ДНК-диагностики можно обнаружить "вредный" ген в скрытом состоянии.
Для диагностики вирусных инфекций у сельскохозяйственных животных все чаще используют методы, основанные на применении полимеразной цепной реакции. С помощью этих методов можно установить нуклеотидную последовательность в образцах биологического материала и выявить вирусные инфекции там, где низкая надежность клинического диагноза.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — многократное увеличение копий определенного участка ДНК с помощью фермента ДНК-полимеразы. В основе метода ПНР лежит коплементарное достраивание ДНК in vitro. Материалом для синтеза новых цепей ДНК служа) добавляемые в раствор дезоксирибонуклеотидтрифосфаты.
С помощью ПЦР выявляют на ранних стадиях вирусные и бактериальные инфекции у человека и животных. ПЦР обладает высокой чувствительностью и не требует, подобно серологическим методам, наличия иммунного ответа на проникновение возбудителя в организм хозяина. Клиническим материалом дли ПЦР могут служить образны крови, слизи, биологических выделений и ткани организма.
Этот метод широко используют для идентификации личности или установления родства. С помощью ПЦР in vitro получают копии определенных фрагментов ДНК. Для анализа родственных связей используют маркеры митохондриальной ДНК. При оплодотворении цитоплазма спермия, содержащая митохондрии, не попадает внутрь яйцеклетки. Зигота получает митохондрии только из клеток матери. Последовательность нуклеотидов митохондриальной ДНК идентична у лиц, восходящих к общему предку по материнской линии.
