Домашние кошки как объект генетического исследования

Учебные материалы по биологии / Генетическая структура кошек в некоторых белорусских популяциях по генам, контролирующим окраску меха / Домашние кошки как объект генетического исследования

Страница 1

Когда заходит разговор о классических объектах генетики, мы обычно вспоминаем горох, плодовую мушку дрозофилу, редко мышь. Никому не приходит в голову использовать в лаборатории для генетических экспериментов кошку. Действительно, основным требованием, представляемым к генетическим объектам, она не удовлетворяет: размножается медленно, потомков дает сравнительно мало, ест сравнительно много, а главное - скрещивается, как правило, не по желанию экспериментатора. И тем не менее генетика кошки изучена неплохо. Для популяционно - генетических, геногеографических исследований кошка оказывается незаменимым объектом потому, что в кошачьих популяциях с высокой частотой содержатся легко - идентифицирующиеся по фенотипу мутантные гены окраски, чего никогда не наблюдается в популяциях диких животных.

Среди собак тоже много мутантов, но они для популяционных исследований не подходят. Почему? Потому, что собачьих популяций нет, есть набор скрещивающихся внутри себя пород. А одним из ключевых моментов в определении популяции является требование свободного скрещивания. Пород собак мы можем насчитать больше сотни, а у кошек разве что сиамские могут быть с натяжкой названы породой.

Таким образом, кошачьи популяции достоверно существуют, и многие задачи популяционной генетики могут быть решены на них в лучшем виде: роль генетического дрейфа, искусственного и естественного отбора, мутационного процесса и миграций в изменении генных частот во времени и пространстве.

Возьмем за точку отсчета нормального кота или кота «дикого типа», то есть животное, в фенотипе которого не обнаруживаются эффекты мутантных генов. Этот кот имеет серую окраску, темные полосы на теле и относительно короткий прямой мех. Волос кошки дикого типа содержит два вида пигмента: черный (эумеланин) и желтый (феомеланин). Эти два пигмента и дают типичную для большинства млекопитающих серую, или агути-окраску.

На фоне агути-окраски у большинства кошек можно видеть темные полосы, состоящие из черных волос. Количество пигментных гранул в них увеличено. Распределение и форма этих полос очень разнообразна. Если бы в кошачьем обществе существовал уголовный розыск, то коты - следователи могли бы использовать для идентификации личности эти полосы с таким же успехом, как люди - отпечатки пальцев. Мех на брюхе, на ушах и подбородке у кошек дикого типа значительно светлее, чем на спине.

Дав определение нормальному коту, можно посмотреть как выглядят его мутантные собратья [15].

Каждая особь содержит в своей клетке, кроме половых, каждую хромосому в двух экземплярах. Представители одной пары хромосом называются гомологами. Если у нас оба гомолога содержат один и тот же аллель (одно из возможных структурных состояний гена), то особь с таким генотипом мы называем гомозиготной или гомозиготой. Если же гомологи несут разные аллели: один гомолог имеет нормальный ген, а другой - мутантный, то такую особь называем гетерозиготной или гетерозиготой.

Мутации бывают доминантными и рецессивными по отношению к генам дикого типа. Доминантная мутация заметна фенотипически, если она досталась потомку хотя бы от одного родителя, то есть она проявляется как в гомозиготном так и гетерозиготном состоянии. Для проявления рецессивной мутации необходимо, чтобы оба родителя передали ее потомку. Такая мутация заметна только у гомозигот.