ГЕНЕТИКА, 2007, том 43, № 4, с. 521-529
ГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХ
УДК 575.113:599731.1
СЦЕПЛЕННЫЕ С ПОЛОМ ЭРИТРОЦИТАРНЫЕ АНТИГЕНЫ
ДОМАШНЕЙ СВИНЬИ
© 2007 г. С. В. Никитин1, С. П. Князев2, Г. М. Гончаренко3, В. А. Бекенёв3
1 Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск 630090; e-mail: nsv1956@mail.ru 2 Новосибирский государственный аграрный университет, кафедра разведения сельскохозяйственных животных и генетики, Новосибирск 630039; e-mail: knyser@rambler.ru 3 Сибирский научно-исследовательский и проектно-технологический институт животноводства Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук, Новосибирская область,
Краснообск 630501 Поступила в редакцию 17.04.2006 г.
Показано существование у домашней свиньи системы групп крови, гаплотипы (комплексные аллели) которой формируются не менее чем тремя тесно сцепленными локусами, расположенными, подобно локусу MIC2 систем групп крови человека, в гомологичном районе половых хромосом.
В геноме человека известны, по крайней мере, три сцепленных с полом гена, контролирующих полиморфизм эритроцитарных антигенов. Один из них - ген системы групп крови XG локализован в X-хромосоме (Xp22.32), два других - ген системы групп крови MIC2 и супрессор генов XG и MIC2 (XGR) - в гомологичных районах Х- и Y-хромосом (соответственно Xp22.32, Yp11.3 и Xp22.32, Yp11) [1]. В то же время у свиньи (Sus scrofa L.), несмотря на относительно хорошую (по сравнению с другими видами сельскохозяйственных животных) изученность ее иммуногенетики, подобных генов не описано [2-4].
Цель данной работы - поиск у домашней свиньи сцепленных с полом генов, контролирующих антигены эритроцитов.
Конкретная задача исследования заключается в выявлении среди реагентов, используемых для массового иммуногенетического тестирования по группам крови популяций домашней свиньи, таких, которые содержат дополнительные антитела к антигенам, маркирующим сцепленные с полом гены. Такой подход на первый взгляд может показаться непродуктивным, так как предполагается, что при проведении подобных мероприятий используют моноспецифические реагенты, выявляющие определенные антигены. Однако подавляющее большинство этих реагентов приготовлены общепринятым методом последовательных абсорбций из поливалентных антисывороток, полученных в результате иммунизаций свиней-реципиентов эритроцитами свиней-доноров [2]. Существующая же практика стандартизации реагентов в сравнительных тестах "на панелях" (специально сформированных выборках образцов крови животных объемом 30-50 особей), не-
смотря на ее несомненные достоинства, не может дать гарантии их абсолютной "чистоты". Всегда остается вероятность присутствия в таких антисыворотках добавочных антител к относительно редким (по сравнению с заявленными в названии реагента) антигенам, которые уже после тестирования "на панели" проявятся при иммуногенети-ческом анализе разнообразных групп животных [5]. Опираясь на эту гипотезу, мы предположили, что среди добавочных антител, потенциально присутствующих в реагентах, применяемых для массового иммуногенетического анализа, могут быть и такие, которые реагируют с антигенами, контролируемыми локусами, расположенными в половых хромосомах. В таком случае при тестировании родственных особей (которыми являются животные, разводимые, например, в пределах одного хозяйства) эти антитела проявят себя, смещая соотношение фенотипов, выявляемых реагентом, в сторону преобладания антиген-позитивных особей того или иного пола.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Данные, использованные для написания настоящей статьи, представляют стандартные протоколы иммуногенетических исследований образцов крови свиней, проводившихся независимо лабораториями Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ СО РАН) и Сибирского научно-исследовательского и проектно-технологическо-го института животноводства СО РАСХН (Сиб-НИПТИЖ СО РАСХН).
Были изучены два набора антисывороток-реагентов из двух независимых организаций, произведенные различными лабораториями:
1. Набор СибНИПТИЖ СО РАСХН состоял из 25 реагентов, большей частью изготовленных в этом же институте, а несколько реагентов были приобретены во Всероссийском НИИ племенного дела (Московская область).
2. Набор ИЦиГ СО РАН представлен 39 реагентами, из которых 32 изготовлены и стандартизированы (в том числе и в интернациональных сравнительных тестах под эгидой Международного общества генетики животных (ISAG)) непосредственно в институте сотрудником (ныне покойным) И.Г. Гореловым, а семь приобретены на Армавирской биофабрике.
Все эти реагенты прошли стандартные процедуры идентификации и использовались для массового иммуногенетического тестирования популяций свиней.
В исследование вошли результаты тестирования образцов крови свиней восьми выборок, всего 1472 особи. Реагентами СибНИПТИЖ были типированы 122 особи скороспелой мясной породы СМ-1 учхоза "Тулинское" (2003 г.) и 200 особей крупной белой породы ЗАО АПК "Иня" (2004 г.). Реагентами ИЦиГ - 170 и 178 особей ци-вильской породы, соответственно племзаводов "Память" и "Богатырь" (1988 г.); 70 особей семи-реченской породы совхоза "Илийский" (1990 г.); 441 особь мини-свиней Экспериментального хозяйства СО РАН (1990-1992 гг.); 114 особей кемеровской породы из племзавода "Юргинский" (1995 г.); 177 особей СМ-1 учхоза "Тулинское" (1995 г.).
Статистическая обработка данных проводилась стандартными методами. Для определения сопряженности исследуемых признаков в выборке применяли коэффициент ассоциации (гА), достоверность которого оценивалась критерием %2 [6]. Так как частоты и спектры аллелей искомых генов могли быть в различных популяциях различными (и в этом случае их объединение было бы некорректно), сопряженность реагентов с полом для каждой выборки рассматривалась отдельно. Реагент, хотя бы в одной из выборок показавший достоверную связь с полом, принимался как потенциальный носитель добавочных антител, реагирующих с антигеном, детерминируемым локусом, расположенным в половой хромосоме.
После выявления таких реагентов оценивалась их сопряженность друг с другом. При этом помимо величины и достоверности коэффициента ассоциации, учитывался и его знак, т.е. направление связи. Сопряженность реагентов, предназначенных для типирования антигенов, относящихся к одной системе групп крови, естественно, не рассматривалась. Статистически значимая (Р < 0.001) положительная корреляция двух "сцепленных с полом" реагентов принималась как сви-
детельство того, что содержащиеся в них добавочные антитела могут выявлять один и тот же антиген. Достоверная отрицательная корреляция трактовалась как свидетельство оппозитности выявляемых добавочными антителами антигенов, т.е. альтернативности маркируемых ими аллелей. Так как на этом этапе исследования различие отдельных выборок по частотам антигенов, выявляемых добавочными антителами, уже не существенно, сопряженность ассоциированных с полом реагентов оценивалась по массиву данных, полученному объединением выборок, в которых были обнаружены связанные с полом отклонения распределений фенотипов. Выборки, где подобные отклонения не были обнаружены, в массив не включались из-за возможного отсутствия в них "связанных с полом" антигенов.
При выявлении и анализе альтернативности пар сцепленных аллелей (гаплотипов), формируемых генами половых хромосом, достоверность полученных результатов оценивали суммарным критерием %2 [7]. Средний коэффициент корреляции для аллелей, формирующих гаплотип, рас-
считывали по формуле гА =
ч
| 2 Г; П;
, где г ¡ - зна-
чения частных коэффициентов ассоциации (корреляции), подсчитанные для отдельных пар маркеров; щ - число пар сравнения (объемы выборок), по которым рассчитывались r¡.
Выбор модели детерминации фенотипическо-го проявления и оценка частот аллелей, маркируемых сцепленными с полом антигенами в популяциях, осуществляли методом наибольшего правдоподобия [8], используя для этого модификацию метода Бернштейна [9], ранее применявшуюся нами для определения частот аллелей системы групп крови Ь лошадей [10].
Сравнение правдоподобий и L2) и оценку достоверности различий между ними проводили по формуле: %2 = 2(1п^ - 1п£2), с числом степеней свободы, равным числу параметров, по которым различаются модели [11].
РЕЗУЛЬТАТЫ
Анализ результатов иммуногенетического тестирования популяций домашней свиньи выявил 12 (из 64 возможных) случаев достоверной зависимости реакций антисывороток от пола особи (табл. 1). Полученная величина (18.75%) существенно превышает первый порог 5%-ного ошибочного (случайного) получения значимого результата. Так как известно, что антигены, для типирования которых были приготовлены исследуемые реагенты, кодируются аутосомными генами [3, 4], обнаруженные эффекты указывают на присутствие добавочных антител, реаги-
Таблица 1. Статистически значимые ассоциации пола и проявления положительной реакции антисыворотки-реагента
Набор реагентов
Реагент Пол Порода Объем ГА
реципиент донор анти- выборки
Куплены во ВНИИ ВЬ 8 СМ-1, 2003 г. 122 0.51***
племенного дела На 8 СМ-1, 2003 г. 118 0.64***
9 Л 103 8 К 315 ЕЬ 8 Кемеровская 114 0.25**
9 М 200 8 ЛКГ 1267 КЬ 8 Кемеровская 114 0.31**
8 СМ-1, 1995 г. 175 0.20**
9 М 480 8 М 235 Ld 8 Мини-свиньи 441 0.15**
9 Л 1582 9 Л 1864 и 8 Кемеровская 110 0.23*
Куплен на Армавирской биофабрике Md 8 СМ-1, 1995 г. 175 0.23**
9 Л 1844 8 Л 6585 ЕГ 9 СМ-1, 1995 г. 177 0.17*
9 Л 3950 9 Л 2908 Ка 9 Кемеровская 114 0.25**
9 Мини-свиньи 442 0.10*
8 М 213 8 М 197 Ь1 9 Кемеровская 110 0.40***
Куплен на Армавирской На 9 Кемеровская 114 0.29**
биофабрике Ja 9 Мини-свиньи 424 0.10*
СибНИПТИЖ СО РАСХН
ИЦиГ СО РАН
Примечание. *, **, *** Р < 0.05, Р < 0.01, Р < 0.001 соответственно; Л -кемеровская порода, ЛКГ - ландрас-кабаний гибрид.
порода ландрас, М - мини-свиньи "Минисибс", К -
рующих с антигенами, синтез которых могут контролировать соответствующие локусы половых хромосом.
Повышенная частота реакции антисывороток в семи случаях отмечена у самцов (табл. 1), что позволяет предположить присутствие в реагентах, п
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.