Pagal EGR volume 1 issue 3 str. „Inbreeding and linebreeding“

Kas yra inbrydingas (įvaisa), o kas lainbrydingas, ir koks jų efektas?

Genetinėje terminologijoje įvaisa vadinamas dviejų tarpusavyje giminingai susijusių gyvūnų poravimas. Tuo tarpu "autkrosingas" – priešingai – yra tarpusavyje negiminingų gyvūnų poravimas. Kadangi grynaveisliai gyvūnai turi gana ribotą atsekamą pamatinių protėvių skaičių, visi grynaveisliai šunys iš esmės yra giminingai poruojami, nors pats terminas nėra plačiai naudojamas apibūdinant kergimą, kada bendras protėvis nutolęs daugiau kaip per 4 – 5 kartas.

Grynaveislių gyvulių veisėjai įvedė naują terminą – lainbrydingas, kuris apibūdina švelnesnes giminingo poravimo formas. Skirtumas taip lainbrydingo ir inbrydingo kiekvienai rūšiai ar net kiekvienai veislei  gali būti apibrėžiamas skirtingai. Įvaisa - labiausiai ribojanti riba, laikoma neabejotinai kraujomaiša, kai poruojami tėvai su vaikais ar broliai sus seserimis.  Tu tarpu dėdės su dukterėčia, tetos su sūnėnu, pusbrolių poravimas vienur vadinami lainbrydingu, kitur – inbrydingu.

Ką įvaisa daro genetine prasme? Iš esmės padidina tikimybę, kad dvi bet kurio geno kopijos bus identiškos ir kilusios iš to paties protėvio. Techniškai gyvūnas turės homozigotinį geną. Heterozigotinis gyvūnas turi skirtingas tam tikro geno kopijas (kiekvieno lokuso su alelius, jei jau visai techniškai) – po vieną iš tėvo ir motinos. Jei tėvas ir motina giminingai susiję, didėja tikimybė, kad dėl bendro protėvio palikuonių genai bus vienodi. Savaime tai nėra nei blogai, nei gerai. Apsvarstykime pvz. PTA (progresuojančios tinklainės atrofijos) geną, kuris sukelia laipsnišką aklumą. Nešiotojai turi normalią regą, tačiau jei vienas nešiotojas susiporuos su kitu nešiotoju, vienas iš 4 jų palikuonių turės PTA ir apaks.

Inbrydingas nešiotojų sąskaita gali padidinti paveiktų šunų kiekį (blogai) ir genetiškai normalių šunų skaičių (gerai). Įvaisa gali „iškelti“ nepageidaujamus recesyvinius genus , o tada juos galima pašalinti iš veisimo.

Deja, negalime gyvūnų veisti remdamiesi tik vienu genu – juk iš tiesų egzistuoja genų „rinkiniai“. Įvaisos dėka iš veisimo galime pašalinti šuniukus su PTA (ar net jų tėvus ir seseris), tačiau inbrydingo dėka atsiranda tikimybė, kad visi genai bus labiau homozigotiniai. Bent vienoje veislėje bandymas  įvaisos dėka pašalinti PTA sukeliančius genus lėmė visiškai skirtingas ir anksčiau nepastebėtas sveikatos problemas. Kai įvaisa praktikuojama aktyviau negu atviro veisimo programa, genus (kartais labai pageidaujamus) prarasti  sekasi lengviau ir greičiau. Kitais žodžiais, įvaisa linkusi sukurti daugiau beveik homozigotinių gyvūnų, bet paprastai vienos tų homozigotinių poros bus „geros“, o kitos blogos.

Be to, gali būti genų, kur heterozigotiškumas yra privalumas. Žmonės turi kelis hemoglobino tipus, ir homozigotai kenčia nuo kai kurių ligų ar būna labiau pažeidžiami maliarijos, o va heteorozigotai maliarijai atsparesni su mažu ar jokiu negatyviu poveikiu sveikatai net jei turi vieną nestandartinio hemoglobino geno kopiją. Plačiai tai yra audinių histologinio  suderinamumo kompleksas MHC, grupė genų, kur heterozigotai, atrodo, gerina atsparumą ligoms.

Ar galima pamatuoti įvaisą? Wright sukūrė tai, kas vadinama inbrydingo koeficientu. Tai susiję su tikimybe, kad abi bet kurio geno kopijos bus gautos iš to paties protėvio.  Grynas outkrosingas (geras pavyzdys -  skirtingų, nesusijusių veislių pirmos kartos kryžminimo rezultatas) turės 0 inbrydingo koeficinetą. Atminkite, kad toks šuo kiekvienam lokuse nebūtinai bus heterozigotinis. Yra genai, kuriais dalinasi visi daugialąsčiai organizmai,  genai, kuriais dalinasi gyvūnais su stuburu, keturkojai, žinduoliai ir t.t. Nors DNR gali šiek tiek skirtis, gaminami baltymai funkciškai bus tie patys. Šuo su 0 įvaisos koeficientu vis tiek turės homozigotinius genus, paplitusius tarp visų šunų. Šiuo atveju konkrečiai nurodomi tie genai, kurie kinta rūšies ar net veislės viduje.

Įvaisos koeficientas 1 (retas tarp žinduolių) atsirastų, jei ilgą laiką būtų poruojami įvairių kartų broliai ir seserys.

Diagramoje matome, kaip inbrydingas kinta poruojant brolius su seserimis. Yra taisyklė, kad šis poravimas galimas iki 8 – 10 kartos, o iki tada veisimo sėkmės lygis taps labai žemas. Tačiau genetiškai vienodose populiacijose reti išgyvenusieji gali būti aptinkami. Taip eksperimentuota su laboratoriniais graužikais, kuriant įvaisos kartas tarp pelių ir žiurkių. Genetiškai panašūs gyvūnai lengviau toleruodavo tos pačios įvaisos atmainos atstovų persodintą odą ar kitus organus. Siekiant sukurt tokias atmainas įvaisa lemia vaisingumo praradimą (pirmiausia tarp žinduolių tai pastebima kaip vados dydžio sumažėjimas), kas iš tiesų daugumą linijų išžudo iki 8 – 12 kartos. Šiuos trukdžius išgyvena tik saujelė. Deja, šio proceso metu galimas labai mažas selekcijos pasirinkimas, išskyrus gyvybingumą ir vaisingumą. Pabaigoje turėsite homozigotinius gyvūnus su daugiau ar mažiau skirtingais atsitiktinės atrankos genais, kurie liko išgyvenusiose atmainose, ir visa tai bus kilę iš pagrindinės tėvų poros.

Atkreipkite dėmesį, kad du bendro protėvio neturintys tėvai gali duoti labai mažą įvaisos koeficientą turinčius palikuonis. Jei tėvai susiję vienas su kitu, jų pačių inbrydingo koeficientas padidins ir palikuonių koeficientą.  Lemiamas veiksnys – giminystės koeficientas (hipotetinių dviejų gyvūnų palikuonių koeficientas).

Inbrydingas labai svarbus  gamtosaugininkams. Daugybei laukinių populiacijų, kurioms gresia išnykimas dėl buveinių naikinimo ar medžioklės, viltis išlikti  atsirado dėl veisimo programų nelaisvėje. Tačiau gyvūnų tokiose programose, ypač viename zoosode, skaičius dažnai ribotas. Biologai susirūpinę, kad įvaisos populiacijos neturės visų genų, kuriuos turi laukinės populiacijos, ir taip praras tam tikrą lankstumą reaguojant į pokyčius.

Reaguojant į šią grėsmę, nelaisvėje laikomais gyvūnais keičiamasi, užtikrinant kuo mažesnę įvaisą tarp uždarai laikomų rūšies atstovų. Idėja yra poras parinkti taip, kad palikuonių įvaisos koeficientas būtų kuo mažesnis. Dauguma elementarios genetikos knygų turi įvaisos remiantis kilme apskaičiavimo instrukcijas. Tačiau šios procedūros turi du pagrindinius trūkumus. Pirma, jos neskirtos atvejams, kai egzistuoja keli bendri protėviai (nors gali būti naudojamos atskirai kiekvienam bendram protėviui). Antra, ilgėjant kilmės sąrašui jos tampa neįtikėtinai sudėtingos. Tai nėra neįprasta kilmingų šunų augintojams. Šuns su ilga Pedigree „pamatiniai“ gyvūnai kilmėje glai kartotis milijoną ar net daugiau kartų. Dėl to dr. Robert Lacy sukūrė kompiuterinę programą GENES – ji padeda apskaičiuoti veisiamų gyvūnų įvaisos koeficientą, taip pat įvairių protėvių procentą, darant prielaidą, kad pagrindinis išteklius buvo prieinamas visiems šiuo metu veisimo populiacijoj esantiems gyvūnams.

Kalbant apie nelaisvėje laikomas laukinių gyvūnų populiacijas, mažiau įvaisos yra geriau. Tarp grynaveislių gyvūnų situacija kiek kitokia –  pageidaujame homozigotinių genų, kurie individą sukuria kuo panašesnį į norimą standartą. Apsauga  nuo įvaisos buvo grįsta tuo faktu. Tačiau įvaisa linkusi pašalinti  ir tuos heterozigotus, kurie būna naudingi (pvz., MHC), taip padidindama tiek nepageidaujamų, tiek pageidaujamų homozigotų kiekį. Praktikoje pavojingiausios gali būto augančios homozigotų sveikatos problemos, kurios nėra akivaizdžiai patikrinamos, tačiau trumpina gyvenimo trukmę ar mažina jo kokybę.

Šis turinys yra apsaugotas slaptažodžiu. Norėdami jį peržiūrėti, įveskite slaptažodį:

Šis turinys yra apsaugotas slaptažodžiu. Norėdami jį peržiūrėti, įveskite slaptažodį: