Проблема не в мутациях

Многие заводчики подчеркивают, что ключ к улучшению здоровья собак — это ДНК-тестирование и селекционное разведение, и многие национальные клубы собаководства и клубы пород поддерживают эту точку зрения. Однако доказательства не подтверждают, что эта стратегия предотвратит генетические нарушения или даже улучшит здоровье собак. На самом деле, легко показать, почему это не сработает, основываясь на простых принципах, которые может понять любой заводчик.

Допустим, мы начинаем с небольшой популяции здоровых собак, которые не связаны между собой родством. Давайте поместим их на остров и позволим им свободно размножаться в течение многих поколений. Со временем особи в популяции будут становиться все более и более связанными друг с другом из-за ограниченного числа особей для спаривания. Случайно или посредством отбора некоторые аллели в одном поколении не перейдут к потомству в следующем поколении и будут навсегда утеряны из генофонда. В то же время неизбежный инбридинг увеличит уровень родства между особями. Чистый эффект заключается в том, что некоторые особи будут иметь две копии дисфункционального аллеля в локусе вместо по крайней мере одной копии нормального аллеля «дикого типа». 

Замена нормальных аллелей мутациями приведет к снижению здоровья и «энергии», включая как генетические заболевания, так и измеримые признаки, такие как репродуктивный успех, продолжительность жизни и выживание. На данном этапе популяцию можно считать нездоровой, а проблема заключается в снижении качества генофонда.

Если бы это была порода собак, демонстрирующая некоторые проблемы со здоровьем, мы бы предположили, что проблема в генетике, и начали бы искать мутацию. Иногда ее удается идентифицировать, но чаще ситуация кажется сложной, и мы не можем определить четкую причину среди того, что мы предполагаем фоном полигенных эффектов.

У нас был лишь очень ограниченный успех в решении таких проблем. Нет простого способа отбора по нескольким неизвестным генам, поэтому обычно животных удаляют из генофонда. Но это редко решает проблему. Новые животные с аналогичными проблемами продолжают появляться, иногда стимулируя дополнительные исследования для поиска мутаций, вызывающих нарушения. В конечном итоге решением часто становится повторное удаление животных из генофонда.

После десятилетий использования подобных стратегий селекционеры не устранили ни одну из этих проблем, за исключением случаев, когда они вызваны одной рецессивной или доминантной мутацией. Почему так? 

Мы определяем проблему как «плохие» гены, от которых нам нужно избавиться. Скорее, проблема заключается не в плохих генах, а в ПОТЕРЕ нормальных, функциональных генов, которые должны быть в этом локусе. Они, конечно, теряются в результате генетического дрейфа и отбора с каждым поколением разведения. Если бы каждый уникальный аллель в генофонде породы передавался животному в следующем поколении, то состав генофонда был бы стабильным с течением времени, и мы могли бы производить здоровых, качественных животных поколение за поколением. Но мы не разводим таким образом, чтобы защитить содержимое генофонда. Поэтому аллели теряются в каждом поколении, либо намеренно, либо случайно. Мы не защищаем гены, необходимые для производства здоровых животных, поэтому, когда они исчезают из генофонда, мы должны ожидать, что увидим проблемы.

Интересно, что большинство популяций диких животных могут сохраняться сотни лет, сохраняя здоровье и функционирование, поскольку набор генов, необходимых для производства животных, постоянен. Как эти неуправляемые популяции животных делают это? Все просто. Утраченные аллели заменяются, когда из других популяций присоединяются новые особи. Это также делается намеренно в коммерческом разведении животных, когда одна популяция подразделяется и управляется в программе ротационного разведения. Эта практика восстанавливает гены, утраченные из одной субпопуляции, путем введения животных из другой субпопуляции. Имея тщательно управляемую программу можно продолжать разведение в закрытом генофонде в течение многих поколений, просто предотвращая потерю аллелей из генофонда. Ценные черты животных сохраняются, а здоровье и качество животных поддерживаются на высоком уровне. 

Обратите внимание, что генофонды ВСЕХ животных содержат мутации. Почему эти мутации не приводят к количеству и масштабу проблем, с которыми мы боремся у чистокровных собак? Доминантные мутации удаляются, если они оказывают достаточно пагубное воздействие на животных. Другие будут вызывать проблемы только в паре с другой копией мутации, потому что локус для этого гена будет иметь две копии нефункционального гена. Отсутствует копия нормального аллеля, необходимого для определенной функции. 

Проблема не в том, что у животного есть мутация; проблема в том, что у него отсутствует копия нормального аллеля. Простое «избавление» от мутации не решит проблему. Проблема не в вредоносной генетической бомбе в генофонде. Проблема в отсутствии нормальных аллелей, которые должны быть на своем месте.

Для заводчиков важно понять, что есть только ОДНО решение этой проблемы. Оно заключается в восстановлении аллелей, необходимых для выполнения каждой функции тела собаки. Тестирование ДНК обнаружит несколько «бомб». Но если их выбросить, генофонд все равно останется без аллельного разнообразия, необходимого для производства здоровых животных. Каждый заводчик знает по опыту, что попытки удалить мутации путем удаления животных бесплодны; результатом не будет счастливая, здоровая популяция собак.

Видите ли вы, что ДНК-тестирование для выявления немногих известных нам мутаций не восстановит здоровье пород собак? Пока генофонд закрыт, мы не сможем восстановить генофонд до здоровья и не сможем производить здоровых собак устойчиво. Если мы хотим здоровых собак, нам нужно производить собак с набором аллелей, необходимых для поддержки всех частей и функции, необходимых для того, чтобы быть здоровой собакой. Все породы в закрытом генофонде уже будут страдать от потери аллелей, некоторые из которых приведут к потере функции. Поэтому нам нужно не только разводить таким образом, чтобы защитить генетическое разнообразие, мы должны предпринять все необходимые шаги для восстановления разнообразия генофондов.

Наше внимание к ДНК-тестированию и селекционному разведению не способствует улучшению здоровья пород собак, и вот почему. Совет заводчикам о том, что мы можем производить здоровых собак, если продолжим использовать наши текущие стратегии, просто неверен, поскольку он предполагает, что потеря аллелей в каждом поколении не будет иметь пагубных последствий для здоровья и функций. Это невозможно.

Мы многого не знаем о генетике, но нет ничего, что могло бы объяснить, как мы могли бы продолжать разводить собак, как мы это делаем, без ухудшения здоровья и качества собак, которое мы наблюдаем. Фактически, проблемы со здоровьем, с которыми мы боремся у чистокровных собак, вызваны тем, как мы их разводим. Чтобы изменить траекторию ухудшения здоровья у собак, мы должны изменить способ их разведения.

Решение нашей проблемы очевидно и концептуально просто. Оно практикуется заводчиками других животных уже много лет. Здесь не требуется никакого волшебства, и это несложно. Вам действительно нужна хорошая информация и руководство от людей, которые разбираются в деталях популяционной генетики, чтобы эффективно и действенно осуществить генетическую реабилитацию породы. Чем раньше вы начнете, тем скорее мы сможем стать владельцами собак и заводчиками, не будучи при этом экспертами в области рака, эпилепсии, почечной недостаточности или внезапной сердечной смерти.

Наконец, среднестатистический любитель собак становится все более нетерпимым к высокой частоте проблем со здоровьем у чистокровных собак. Они считают заводчиков частью проблемы, и они не ошибаются. Давление на заводчиков с целью улучшения здоровья, похоже, не приводит к существенному улучшению, поэтому сейчас стимулом является законодательство, которое будет регулировать разведение собак и сделает незаконным разведение животных, которые могут страдать от проблем со здоровьем. 

У заводчиков есть опыт в разведении собак. Мы должны объединить это с экспертизой в надлежащем генетическом управлении популяциями животных. Чтобы восстановить здоровье пород собак, мы должны поощрять и поддерживать это важное партнерство. 

Источник: Carol Beuchat Mutations are not the problem