Воскресенье, 7 июня
My-Dog.kz
My-Dog.kz

Генетика домашних животных. Тесты на принадлежность породе

0

На рынке генетических тестов появились “тесты на породу”. Попробуем разобраться, что это такое и как это работает?

Породы собак сильно отличаются между собой, этот очевидный факт становится еще очевиднее при посещении любой выставки: сравните ирландского волкодава и чихуахуа, например. Породные признаки носят наследственный характер, поэтому должно быть возможно обнаружить их на уровне ДНК. Задача теоретически решаемая, рассмотрим, как к ней подобраться.

Генетические варианты

Как мы уже упоминали ранее, ДНК у всех животных одного вида (например, собак), в общем, очень похожа, но имеются и отличия (https://www.facebook.com/groups/vetgenomics/permalink/518349875473495/). Такие отличия называются генетическими вариантами и встречаются у разных собак в разных комбинациях. Некоторые варианты могут иметь отношение к внешним чертам собаки, а некоторые никак не влияют на формирование животного и обнаруживаются только при анализе ДНК.

Найденные у собак генетические варианты регистрируются в специальных базах данных (например, https://bigd.big.ac.cn/dogsdv2/), которые в настоящее время насчитывают более 42 миллионов записей! Это приблизительно 1 генетический вариант на 600 “букв” ДНК (подробнее об алфавите ДНК мы писали ранее: https://www.facebook.com/groups/vetgenomics/permalink/493475567960926/).

Каждая собака содержит тысячи таких вариантов, что, в частности, используется для генетической идентификации животных и установления родства (https://vetgenomics.ru/parentage), которое сводится к обнаружению уникальных комбинаций генетических вариантов у родителей и отслеживанию этих вариантов в потомстве. Один из используемых для этого стандартизованных подходов описан нами ранее в статье о генетических паспортах (https://www.facebook.com/groups/vetgenomics/permalink/500044070637409/).

Генетические варианты в породах

Тестирование на “породность” в общих чертах представляет собой похожую задачу — поиск такого набора генетических вариантов, который присутствует у всех собак одной породы и отсутствует у других пород.

Важно понимать, что какой-то вариант может присутствовать у многих пород или у нескольких родственных пород. Приведем несколько примеров.

Одни и те же мутации, связанные с формированием окрасов, встречаются у множества пород (https://vetgenomics.ru/coats). К примеру, мутация at в локусе A, связанная с формированием чепрачного окраса. Аналогичная ситуация и с другими мутациями по окрасам.

Один и тот же вариант связан с коротколапостью у многих пород — у такс, корги, бассетов и др. Этот признак возникает у собак с дополнительной копией гена FGF4, возникшей на хромосоме 18 (https://vetgenomics.ru/cdpa).

Очевидно, такие варианты не могут быть определяющими для определения породности.

Другая частая ситуация — когда вариант специфичен для конкретной породы, но оказывается редким и присутствует в породе только у некоторых собак. Например, мутация в гене NDRG1 (c.293G>T) обнаружена только у аляскинских маламутов. Однако эта мутация, вызывающая полинейропатию (https://vetgenomics.ru/ampn), присутствует у маламутов с частотой 10-12%.

Понятно, что подобные варианты также не могут исчерпывающе описывать породу.

Как определять принадлежность породе?

Таким образом, для проведения теста на породу нужно обнаружить более-менее компактный список генетических вариантов, встречающихся у подавляющего большинства собак этой породы и отсутствующих у других пород.

Даже из общих соображений понятно, что составить такой список — очень нетривиальная задача, поскольку даже внутри породы существует значительное генетическое разнообразие. Поэтому в тестах на определение породы используется другой подход.

В распоряжении компании, проводящей такие тесты, имеется технология, позволяющая анализировать большое число генетических вариантов для каждой собаки — тысячи и даже сотни тысяч за раз.

Результат каждой собаки сравнивается с базой данных, содержащей результаты для собак разных пород. Компьютерный анализ множества генетических вариантов позволяет обнаружить группу собак из базы данных, на которых тестируемая собака похожа больше всего. Если сходство велико, делается заключение о том, что собака с высокой вероятностью принадлежит той или иной породе.

Сходство в этом случае определяется как непротиворечивое совпадение значительной части генетических вариантов с вариантами, встречающимися у собак той же породы. Однако у разных собак внутри породы могут совпадать несколько разные комбинации.

Точность такого определения во многом зависит от двух факторов:

Число генетических вариантов, участвующих в анализе. Понятно, что их всегда меньше, чем 42 миллиона, но 100 тысяч дадут более полную картину, чем 1 тысяча.

Качество базы данных, с которой происходит сопоставление. Как правило, база данных принадлежит компании и каждая собака, проходящая в ней тестирование, пополняет эту базу. Чем лучше представлена какая-либо порода в этой базе, тем более качественным окажется результат.

Таким образом, результатом тестирования является некоторая цифра, которая характеризует близость тестируемой собаки к той или иной породе. Более сложные компьютерные алгоритмы способны предположить вероятное происхождение метисов от двух или нескольких пород.

Как к этому относиться?

Допустим, получен результат, который говорит о том, что собака, подобранная на улице, с вероятностью 99.9% является сибирским хаски. Означает ли это, что владелец может прийти в РКФ с этим результатом и получить “удостоверение хаски”, позволяющее вязать эту собаку с другими сибирскими хаски и называть их потомков сибирскими хаски? Нет, не означает.

Такое тестирование во многом напоминает аналогичный тест для людей (например, www.23andme.com), в котором оценивается вероятное происхождение человека и даже могут быть обнаружены его родственники, если они тоже сдавали этот тест. Конечно, никто в здравом уме не ожидает, что результат такого теста может быть основанием для получения вида на жительство в государстве, в котором обнаружились вероятные родственники человека.

Аналогично, для владельца собаки тестирование на породу — это способ удовлетворения собственного любопытства, и его результат не может быть использован в качестве официального документа, подтверждающего породность. По-крайней мере пока что.

С другой стороны, такие тесты и составление подробных баз данных представляют интерес с точки зрения изучения генетического разнообразия внутри пород и является важным шагом для перехода к так называемой геномной селекции, которая уже используется при разведении сельскохозяйственных животных.

Степан Белякин, к.б.н., директор по науке ООО «ВетГеномика»

Поделиться