Каталог статей

И.В.Шустрова

кандидат биологических наук

Об инбридинге есть два расхожих мнения: одно – что инбридинг дело страшное, ибо приводит к появлению «уродов». Другое мнение опасности не отрицает, но утверждает, что инбридинг в племенной работе для получения высококлассных животных – метод не только необходимый, но и совершенно достаточный. Надо сказать, что сознательно, как метод в животноводстве, инбридинг стали применять только в XIX веке. До этого заводчики его старательно избегали, считая, что он противоречит всем законам божеским и человеческим. Но естественные популяции животных о таких законах осведомлены, по-видимому, не были, поскольку та или иная степень инбридинга в них присутствовала. У некоторых видов грызунов из семейства слепышовых коэффициент инбридинга в популяциях составляет от 0,55 до 0,98, т.е. степень родства соответствует инцесту. В кошачьих популяциях инбридинг до таких крайностей обычно не доходит, разве что в условиях крайней изоляции. Тем не менее, в менее внушительных пределах, инбридинг все-таки присутствует и у кошек. Например, для свободноживущих популяций кошек острова Гавайи коэффициент инбридинга составляет в среднем 0,03 – то есть соответствует степени III-III или IV-III. Хотя Гавайи и остров (и в этом смысле изолят), но остров отнюдь не маленький. Вряд ли величина межпопуляционной миграции у кошек на континенте значительно выше – разве что в крупных городах и на густо заселенных территориях может наблюдаться заметно больший приток «новых» генов в существующие сообщества.
Любопытно, что как противники, так и приверженцы родственного разведения под инбридингом почему-то понимают почти исключительно инцесты, а родства в третьем-четвертом колене вообще не замечают. При таком подходе теряются и основные выгоды инбридинга и основные опасности инбредного разведения. И плюсы и минусы инбридинга имеют одну и ту же генетическую основу – родственное разведение приводит к возрастанию гомозиготности в племенной популяции. Гомозиготность выражается в стабилизации признаков, — то есть в том, что животные передают эти признаки потомкам стабильно и не дают расщепления. Но без отбора нужных заводчику гомозигот инбридинг «сам о себе» к появлению качественных животных не приведет. Не будет такого, чтобы с использованием любого, самого «крутого» инбридинга, рождались исключительно калиброванные чемпионы – ведь в гомозиготное состояние выходят не только желательные для бридера аллели, но и совершенно ненужные. Поэтому инбридинг имеет смысл только при условии жесткого отбора. При однократном – даже самом тесном – инбридинге, по типу братско-сестринского или возвратного спаривания закрепление еще не произойдет. Да, значительная часть генов перейдет в гомозиготное состояние. Возможно, стабилизируются отдельные, моногенно и доминантно определяемые признаки. Но тип животного – то есть сложный комплекс признаков, каждый из которых может определяться не только моногенно, но и полигенно – стабилизоваться никак не сможет. Для этого потребуется повторный инбридинг, а иногда и не один. И вовсе не обязательно это должны быть инцесты. Гораздо выгоднее инбридинги линейного типа – в основном, в третьем, реже во втором-четвертом колене.
Среди «совершенно ненужных» генов, способных перейти в гомозиготное состояние при инбридинге, наиболее очевидны рецессивные аллели аномалий и наследственных болезней. Именно их проявления так боятся противники инбридинга. Конечно, любой заводчик хотел бы избежать появления больных котят. Однако, если в этих целях придерживаться тактики избегания инбридинга, можно временно обезопасить от них питомник, но не породу в целом. В итоге, вероятность встретить неродственного (или очень отдаленно-родственного) носителя той же генетической аномалии в породе не снижается, а в ряде случаев даже возрастает. В некоторых породах частота носительства аномалий настолько высока, что разницы появления аномальных котят в родственных и неродственных кроссах практически не наблюдается. С другой стороны, при инбридинге появляются не только аномальные и больные, но и вполне здоровые котята, часть из которых свободна от носительства аномалий. Наконец, если общий предок не являлся носителем аномалии (что все-таки встречается чаще), инбридинг на него в этом отношении безопасен. С развитием ПЦР-диагностики носительства становится возможным отследить все большее количество рецессивных генов наследственных аномалий, и исключить их носителей из разведения. Но станет ли в этом случае инбридинг полностью безопасным?
Вряд ли, и по разным причинам. Вообще-то основная опасность инбридинга заключается не в простых рецессивных аллелях наследственных болезней. Гораздо серьезнее процесс накопления мутаций в генах «домашнего хозяйства» (тех, которые обеспечивают процессы развития, обменные процессы, иммунный ответ) и в регуляторных генах. Никакой однократный инбридинг, даже инцест, не приведет к инбредной депрессии в первом же поколении Для этого нужна серия инбридингов на производителя. Ситуация, при которой один и тот же предок 4 раза и более повторятся в 4-м колене родословной, является гораздо более угрожающей, прежде всего в отношении инбредной депрессии – неспецифическому понижению жизнеспособности потомства. Проявляться она может по-разному – снижается иммунитет, начинаются обменные нарушения, задерживаются рост и развитие, снижается плодовитость… Опять таки – в поколениях инбридинга накаливаться могут не только мутантные, но и вполне нормальные копии генов. И если вести отбор не только на экстерьер, но и на скорость роста и развития, высокую плодовитость, то инбредную депрессию этого рода можно избежать. Сложнее обстоит дело с накоплением не мутантных, а вполне нормальных аллелей тех генов и комплексов, «качество» работы которых зависит от уровня гетерозиготности. Таковы, например, гены главного комплекса гистосовместимости (МНС), которые играют основную роль в иммунитете позвоночных. Каждый аллель в составе МНС (а аллелей в него входит много) кодирует белок, который распознает и связывает определенный спектр пептидов (белков) чужеродного происхождения. Большинство генов в области МНС обладает высоким внутрипопуляционным полиморфизмом, который обусловлен преимуществом гетерозигот: чем выше гетерозиготность, тем больше видов функциональных белков МНС закодировано в геноме. Таким образом, гетерозиготы могут «опознавать» гораздо более широкий спектр чужеродных белков. При неоднократных инбридингах на производителя гомозиготность по аллелям МНС возрастает – следовательно, сокращается количество потенциально опасных «узнаваемых» и связываемых чужеродных белков. Соответственно, иммунитет становится избирательным – он остается высоким по отношению лишь к некоторым болезнетворным агентам, тогда как другие остаются необнаруженными. Впрочем, справиться с инбредной депрессией заводчику несложно – достаточно применения ауткросса в одном-двух поколениях ауткросса.
Иногда встречаются рекомендации (чаще, правда, в кинологических кругах) придерживаться безопасного уровня инбридинга, ориентируясь на коэффициент Райта. В действительности этот показатель (коэффициент инбридинга, вычисляемый по формуле, предложенной Райтом, с исправлениями Кисловского), который отражает уровень гомозиготности анализируемого животного, удобен для задач популяционной генетики, но ограниченно применим для рекомендаций по разведению. Во всяком случае, вывести никакой «абсолютно безопасной» величины этого коэффициента нельзя. Да, он говорит о том, какой процент генов может находиться в гомозиготном состоянии, но при этом остается неизвестным, что это за гены и какие именно аллели, желательные или нежелательные, представляют в гомозиготной форме. Кроме того, формула Райта не учитывает ни сцепления генов, ни кроссинговера, ни презиготического отбора наиболее выгодных аллельных комбинаций. Так что величину коэффициента инбридинга можно использовать при планировании будущих вязок только для качественной оценки: чем больше генов выходят в гомозиготное состояние, тем больше вероятность инбредной депрессии. Но при каком именно уровне она обязательно начнется – этого сказать не представляется возможным.

И.В.Шустрова

кандидат биологических наук