О ПЕНЕТРАНТНОСТИ

В рамках курса школьной биологии объясняются законы Менделя, вводятся понятия рецессивность и доминантность генетических признаков, гомозиготность и гетерозиготность. Как правило, этим знакомство с основами генетики ограничивается.

Однако в этой стройной картине существуют нюансы, с которыми часто сталкиваются специалисты, профессионально занимающиеся селекцией и разведением собак, кошек или других домашних животных.

Например, законное недоумение может вызвать вопрос: почему животное, гомозиготное по мутации, связанной с развитием какого-то заболевания, не проявляет никаких признаков болезни и проживает долгую и счастливую жизнь? В этой статье мы разберемся, почему возникают такие исключения.

Что такое пенетрантность?

Рассмотрим конкретный пример. В породе вельш корги пемброк с высокой частотой распространена мутация в гене SOD1, связанная с развитием у собак заболевания, называемого дегенеративная миелопатия. Это заболевание развивается в преклонном возрасте и проявляется как медленно распространяющийся паралич, начинающийся с задних конечностей.

К настоящему времени в породе вельш корги пемброк распространенность этой мутации достигла угрожающих масштабов, однако ни владельцы, ни заводчики не спешат бить тревогу. Объяснение этому простое: их собаки попросту не болеют дегенеративной миелопатией, даже если генетический тест показал, что они гомозиготны по мутации в гене SOD1.

Справедливости ради отметим, что у собак породы вельш корги пемброк признаки дегенеративной миелопатии все же **проявляются **примерно у 5% гомозигот по этой мутации, хотя в других породах гомозиготы заболевают с гораздо большей частотой, хотя тоже не в 100% случаев.

Для описанной ситуации существует специальный генетический термин, до которого не доходит школьная программа по биологии. Этот термин – пенетрантность. Пенетрантность определяет долю гомозиготных особей, у которых мутация **фактически **проявляется в фенотипе.

В рассмотренном нами примере пенетрантность мутации в гене SOD1 в породе вельш корги пемброк составляет всего 5%, в то время как у прочих пород собак эта величина составляет в среднем около 60%. Как такое возможно? Причины могут иметь различную природу.

Факторы, влияющие на пенетрантность

На проявление наследственных заболеваний могут оказывать как внешние, так и внутренние факторы. Некоторые заболевания провоцируются условиями жизни: достаточно сменить питание или образ жизни и значение пенетрантности изменится. В других случаях на проявление мутации могут оказывать влияние другие гены.

Скорее всего, именно генетическими особенностями породы объясняется низкая пенетрантность мутации в гене SOD1 в породе вельш корги пемброк. В этой породе, по-видимому, существует компенсаторный генетический механизм, который, например, может влиять на возраст, в котором начинают проявляться признаки дегенеративной миелопатии, или на скорость развития этого заболевания.

К сожалению, в настоящее время неизвестно, какие именно гены в породе вельш корги пемброк участвуют в снижении пенетрантности этой мутации, поэтому проводить **осознанную **селекцию для закрепления такого признака пока практически невозможно.

Тем не менее, исследования в этом направлении ведутся, и недавно была опубликована статья, в которой описывается генетический вариант, **усиливающий **проявление дегенеративной миелопатии в породе вельш корги пемброк. Наличие этого варианта у собак, гомозиготных по мутации в гене SOD1, повышает ее **пенетрантность **– процент больных собак увеличивается в 10 раз.

Описанная выше ситуация далеко не уникальна: мутации с неполной пенетрантностью характерны и в случае других наследственных заболеваний. Например, мутация в гене SLC2A9 связана с развитием мочекаменной болезни у многих пород собак. Тем не менее, ее пенетрантность не равна 100%. Это хорошо видно в породе далматин, в которой гиперурикозурия является практически породным признаком: почти все собаки этой породы гомозиготны по мутации в гене SLC2A9 и демонстрируют **повышенный **уровень мочевой кислоты в моче. Несмотря на это, по литературным данным далеко не у всех собак породы далматин развивается мочекаменная болезнь, хотя риск ее развития в этой породе во много раз выше, чем в других. Интересно, что пенетрантность этой мутации во всех породах выше у кобелей, чем у сук. В этом случае половая принадлежность является фактором, влияющим на пенетрантность мутации!

Следует отметить, что неполная пенетрантность может быть не только у рецессивных, но и у доминантных признаков. Характерный пример — синдром SPAID в породе шарпей. Это комплексное заболевание носит доминантный характер и проявляется не только у гомозигот по мутации в гене MTBP, но и у носителей этой мутации. У гомозигот симптомы SPAID выявляются в 75% случаев, у носителей – в 53%.

В случае неполной пенетрантности уместно говорить о генетической предрасположенности к развитию того или иного заболевания. При этом пример породы вельш корги пемброк, подробно разобранный выше, говорит о том, что значение пенетрантности может существенно **варьироваться **в зависимости от многих генетических факторов, большинство из которых пока неизвестны.

На практике это означает, что при случайном **закреплении **в породе такого генетического фактора **пенетрантность **мутации может **увеличиться **во много раз. Поэтому не стоит пренебрегать существующими генетическими тестами, выявляющими предрасположенность к наследственным заболеваниям. Эту информацию необходимо учитывать при осуществлении разумного разведения для снижения вероятности появления потомства, относящегося к группе риска развития того или иного наследственного заболевания.