Мозаицизм и химеризм в кариотипе животных. Связь химеризма ХХ/ХУ с фримартинизмом и другими нарушениями развития.

Развитие половых признаков зависит от баланса генов, контролирующих их развитие.

Аномалии в системе половых хромосом связаны в основном с нарушением расхождения в мейозе , а так же в результате обмена клетками разных индивидуумов.

Мозаицизм – это присутствие в организме клеток разного генотипа, что может привести к возникновению в процессе соматического развития клеток популяций с отличающимся генотипом. Мозаицизм – это такое состояние, когда особь имеет разные клоны клеток, которые возникли в результате мутации у данной особи (например дрозофила).

Химеризм – это наличие разных клонов клеток, которые возникли от разных организмов. Химеризм - возникает в результате обмена клетками крови между плодами при двух и более плодной беременности, в случае слияния бластоцист или зигот.

Фримартинизм – особая форма интерсексуальности, выявляемая у КРС. Наблюдается появление бесплодных телок (в 95% случаев) в двойне с бычком. У них часто обнаруживают мужской тип экстерьера, недоразвитие матки и др. Причина – образование анастомозов между плацентарными сосудами разнополых плодов, по которым осуществляется обмен мужскими гормонами – тестестероном и эстрогенами. Так как тестестерон начинает продуцироваться раньше, то его длительное воздействие на женские половые органы приводит к их недоразвитию. Так же по этим анастомозам происходит обмен эритроцитарными антигенами и др. элементами.

Химеризм по половым хромосомам наблюдается как в двойнях и в случаях большого количества телят разного пола.

Сущность явлений наследственности и изменчивости. Типы изменчивости.

Наследственность – свойство живых организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а так же обуславливать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях внешней среды.

Изменчивость – это возникновение различий между организмами по ряду признаков и свойств.

Виды изменчивости:

Мутационная изменчивость. Мутация – стойкое изменение в структуре ДНК и кариотипе. Мутационный процесс – первоисточник наследственной изменчивости. В результате его у потомков появляются новые признаки и свойства, которых не было у предков.

ПРИМЕРЧИКИ: различная окраска меха у норок и лисиц, полиформизм белков и ферментов, наследственные дефекты (пупочная грыжа, врожденное отсутствие конечностей, недоразвитые позвонки и т.д.)

Комбинативная изменчивость. Это наследственная изменчивость, возникающая в потомстве в результате новых сочетаний признаков и свойств при скрещивании. Она не ведет к возникновению новых наследственных признаков, а происходят лишь комбинация и рекомбинация генов имеющихся у родительских форм.

ПРИМЕРЧИКИ: в результате скрещивания зебу с европейскими породами был создан австралийский молочный зебу, в котором сочетается устойчивость к клещам и жаре (как у зебу) и высокая молочная продуктивность (как у молочного скота). Скрещивание кур белой богданской породы (ААвв – в наличии только пигмент) с белыми курами киргизской породы (ааВВ – в наличии только фермент активатор) получили желтый окрас (АаВв), так как у гибрида есть и пигмент и фермент активирующий его синтез.

Коррелятивная изменчивость. Это взаимосвязь между признаками.

ПРИМЕРЧИКИ: отрицательная взаимосвязь высокой молочной продуктивности и высокой способностью к откорму. Между устойчивостью к болезням и признаками продуктивности может быть как положительная так и отрицательная связь: между устойчивостью к кокцидиозу и массой тела у кур связь положительная.

Модификационная изменчивость. Это ненаследованная фенотипическая изменчивость, возникающая под влиянием условий среды и не изменяющая генотип.

ПРИМЕРЧИКИ: однояйцевые близнецы находящиеся в разных условиях различаются по своим признакам не смотря на одинаковый генотип. У медоносных пчел самки развиваются из оплодотворенных яиц, в зависимости от качества пищи в личиночной стадии могут стать или рабочими пчелами, или маткой. Количественные признаки (удой, масса, настриг шерсти и т.д.) подвержены сильному влиянию условий среды и характеризуются большой модификационной изменчивостью. Качественные признаки (группа крови, масть и т.д.) контролируются наследственностью.

Современные представления о структуре гена и функции. Мобильные, прыгающие гены.

Ген – это участок молекулы ДНК (у некоторых вирусов РНК), кодирующий первичную структуру полипептида, молекулы т-РНК и р-РНК или взаимодействующий с регуляторным белком.

Функция гена, его проявление (пенетрантность), заключается в образовании специфического признака организма. Удаление гена или его качественное изменение приводят соответственно к потере или изменению признака, контролируемого этим геном.

Молекулярное строение генов эукариот отличается от прокариот. У последних она представляет собой непрерывную последовательность триплетов, обеспечивающих кодирование колинеарной последовательности аминокислот в определенной полипептидной цепи. У эукариот многие гены имеют мозаичную структуру. Они состоят из кодирующих участков – экзонов, разделенных некодирующими участками – интронами.

ПРИМЕРЧИК: в генах тяжелой цепи иммуноглобулина не менее 5 экзонов и 4 интронов, в гене овальбумина (яичный белок) 8 экзонов и 7 интронов.

В конце 40х годов было открыто явление «прыгающих» генов. Их 2 вида: 1й – 1S-элементы, длина примерно 1000 нуклеотидов, содержат один ген ответственный за перемещение; 2й – транспозоны, длиной 3000 – 20000 пар нуклеотидов, содержат несколько генов отвечающих за перемешение и несколько генов отвечающих за устойчивость к антибиотикам и различным другим токсическим соединениям. Мобильные гены вносят в геном фактор нестабильности и изменчивости.

Механизм перемещения фрагментов ДНК по геному до конца не выяснен. Считается, что М. г. кодируют белки, ответственные за их перемещение и репликацию. М. г. вызывают множество наследств, изменений в клетках, являясь причиной инсерционного мутагенеза. Встраиваясь в разл. участки хромосом, они инактивируют или усиливают экспрессию клеточных генов, вызывают разл. хромосомные перестройки, т. е. вносят в геном факторы нестабильности и изменчивости, что, возмолс-до, определяет их важную ро