stringtranslate.com

Летальная карликовость у кроликов

У кролика ( Oryctolagus cuniculus ) летальная карликовость встречается у особей, гомозиготных по аллелю карликовости ( dwdw ). [1] [2] Гомозиготность по аллелю карликовости приводит к летальной аутосомно-рецессивной мутации . [1] [2] Это вызвано мутацией потери функции (LOF) в гене AT-hook 2 с высокой подвижностью ( HMGA2 ), охватывающем 12,1 КБ от 44 709 089 п.н. до 44 721 236 п.н., которая удаляет промотор гена, а также несколько экзонов. . [1] [2] Эта мутация сильно влияет на рост гомозиготных эмбрионов (что приводит к задержке роста и изменению черепно-лицевого развития) и гомозиготных наборов после рождения. [1] Эти особи, гомозиготные по аллелю карликовости , жизнеспособны в утробе матери, но умирают через несколько дней после рождения. [2] Лица, гетерозиготные по аллелю карликовости , здоровы и на них не влияет летальность мутации, но они меньше, чем особи, гомозиготные по аллели дикого типа. [1] [2]

Карликовые кролики

Одомашнивание кроликов зародилось в католических монастырях Южной Франции около 500-600 гг. н.э. [1] [3] [4] Предполагается, что в этом регионе обитали такие виды, как Oryctolagus cuniculus cuniculus и O. c. algirus, произрастающий на Пиренейском полуострове, а также O. c. cuniculus — вид, произрастающий во Франции. [3] На тот момент кроликов выращивали в основном ради мяса, поэтому предпочтение отдавалось более крупному и массивному кролику. [1] Лишь намного позже кролики исключительно как домашние животные приобрели популярность, и по мере того, как они это делали, разведение кроликов меньшего размера стало более распространенным. [ нужна цитата ]

Сегодня карликовые кролики очень популярны, и девять различных пород признаны Американской ассоциацией кролиководов (ARBA) [5], а многие другие породы приняты в других странах. Эти породы сильно различаются по характеристикам [5], но все они имеют общий аллель карликовости . Мелкие некарликовые породы, хотя они могут иметь такой же вес, как и карлики, не несут аллель карликовости и, следовательно, не производят «арахис» ( наборы dwdw ) в своих пометах. Хотя размеры карликовых и мелких некарликовых пород кроликов могут быть одинаковыми, у карликов есть уникальные особенности. У карликовых кроликов характерно большие, блочные головы, которые кажутся непропорциональными их маленькому округлому телу, с короткими носами и короткими толстыми ушами, [1] [2] что позволяет им выделяться среди других пород только своими пропорциями. [ нужна цитата ]

Карликовый аллель

Карлики обязаны своим небольшим размером и особенностями как карликовому аллелю ( dw ), так и селекционному разведению, [1] при котором кролики отбираются людьми по их характеристикам, что приводит к большему количеству потомков с желаемыми характеристиками. Кролики, обладающие двумя копиями аллели дикого типа ( Dw/Dw ), крупнее своих других карликовых однопометников, но эти особи, гомозиготные по аллели дикого типа, все же меньше кроликов стандартного размера. [1] Это происходит из-за многолетнего селекционного разведения, выбирающего меньший размер. Особей, гетерозиготных по аллелю карликовости ( Dw/dw ), мы обычно называем карликами. Это особи, которых чаще всего представляют свою породу, потому что они легче соответствуют требованиям по весу для соревнований. Они составляют примерно 2/3 размера своих однопометных гомозиготных аллелей дикого типа. [1] Из-за этого мы видим, что аллель карликов в значительной степени способствует небольшому размеру карликов, но это также летальная аутосомно-рецессивная мутация. [1] Котята (детеныши кроликов), гомозиготные по аллели карликовости ( dwdw ), часто называют «арахисом», и, хотя они жизнеспособны до рождения, они умирают через несколько дней. [1] [2] Физически они сильно отличаются от своих здоровых однопометников, и дифференциация возможна при рождении. [2] Арахис значительно меньше своих здоровых однопометников (около 1/3 размера здорового детеныша) [2] и часто имеет опухшие головы и меньшие, чем у нормальных, уши. [1] Сообщалось также, что у них были не полностью кальцинированные черепа, [6] что усугубляло деформацию их черепов. У арахиса значительно снижена скорость роста, [2] и, хотя сообщалось, что некоторые из них способны к кормлению грудью, [6] он быстро отстает в росте и весе от своих здоровых однопометников, поскольку кажется, что он вообще не растет. Арахис - обычное явление в пометах карликов, причем вероятность того, что котенок окажется арахисом, составляет 1/4, если оба родителя гетерозиготны по аллели карликовости . Было множество сообщений о негативном влиянии фенотипа арахиса на различные системы органов, включая угнетение эндокринной системы гипофиза. [2] [7] Это может частично объяснить ингибирование роста в наборах dwdw .

Было показано, что аллель карликовости имеет генетическую связь с геном агути , что указывает на его присутствие на хромосоме 4. [1] [2] Расположение аллели карликовости на хромосоме 4 было подтверждено посредством картирования гетерозиготности. [1]

Причинная мутация аллеля карлика

Было обнаружено, что причинной мутацией аллеля карликовости является делеция размером 12,1 КБ с 44 709 089 п.н. до 44 721 236 п.н. в гене высокой подвижности AT-крючка 2 ( HMGA2 ) (также известном как HMGI-C). [1] [2] Эта делеционная мутация удаляет промотор, а также первые три экзона гена, делая его инактивированным. [1] [2] Это приводит к тому, что ген «выключается» и становится нефункциональным. [1]

Высокомобильный AT-крючок 2 ( HMGA2 ) представляет собой архитектурный фактор транскрипции, белковый комплекс, который опосредует структуру взаимодействий между ДНК и белком и облегчает контакт между последовательностями ДНК внутри генома. [1] [8] [9] По сути, HMGA2 регулирует транскрипцию. [1] HMGA2 принадлежит к семейству негистоновых белков хроматина. [1] [2] HMGA2 связан с размером тела у людей, [10] мышей, [11] собак, [12] и лошадей. [13] Исследования также показали, что размер клюва у разных видов дарвиновских вьюрков коррелирует с геномной областью, содержащей HMGA2 , [14] усиливая его связь с размером у широкого числа видов. [ нужна цитата ]

У кроликов HMGA2 регулирует рост эмбрионов и связан с функцией митохондрий. [1] HMGA2 также необходим для нормальной экспрессии IGF2BP2 . [1] IGF2BP2 — это РНК-связывающий белок, который влияет на трансляцию множества различных РНК. [1]

Рекомендации

  1. ^ abcdefghijklmnopqrstu vwxy Карнейро, Мигель; Ху, Доу; Арчер, Джон; Фэн, Чунган; Афонсу, Сандра; Чен, Цунъин; Бланко-Агияр, Хосе А.; Гарро, Эрве; Баучер, Сэмюэл; Феррейра, Паула Г.; Ферран, Нуно; Рубин, Карл-Йохан; Андерссон, Лейф (февраль 2017 г.). «Карликовость и изменение черепно-лицевого развития у кроликов вызваны делецией 12,1 т.п.н. в локусе HMGA2». Генетика . 205 (2): 955–965. doi : 10.1534/genetics.116.196667. ISSN  0016-6731. ПМЦ  5289862 . ПМИД  27986804.
  2. ^ abcdefghijklmno Ху, Доу. «Идентификация и анализ карликовой мутации у домашних кроликов» (PDF) .
  3. ^ аб Карнейро, Мигель; Рубин, Карл-Йохан; Ди Пальма, Федерика; Альберт, Фрэнк В.; Альфельди, Джессика; Мартинес Баррио, Альваро; Пилберг, Герли; Рафати, Нима; Сайяб, Шумайла; Тернер-Майер, Джейсон; Юнис, Шейди; Афонсу, Сандра; Акен, Бронвен; Алвес, Джоэл М.; Баррелл, Дэниел (29 августа 2014 г.). «Анализ генома кролика обнаруживает полигенную основу фенотипических изменений во время одомашнивания». Наука . 345 (6200): 1074–1079. Бибкод : 2014Sci...345.1074C. дои : 10.1126/science.1253714. ISSN  1095-9203. ПМЦ 5421586 . ПМИД  25170157. 
  4. ^ Карнейро, М.; Афонсу, С.; Джеральдес, А.; Гарро, Х.; Болет, Г.; Баучер, С.; Тирказес, А.; Куини, Дж.; Нахман, М.В.; Ферран, Н. (1 июня 2011 г.). «Генетическая структура домашних кроликов». Молекулярная биология и эволюция . 28 (6): 1801–1816. doi : 10.1093/molbev/msr003. ISSN  0737-4038. ПМЦ 3695642 . ПМИД  21216839. 
  5. ^ AB Рэнди Холл. «Признанные породы». АРБА . Проверено 4 ноября 2022 г.
  6. ^ аб Грин, Гарри С.Н.; Ху, СК; Браун, Уэйд Х. (25 мая 1934 г.). «Смертельная карликовая мутация у кролика со стигматами эндокринного нарушения». Наука . 79 (2056): 487–488. Бибкод : 1934Sci....79..487G. дои : 10.1126/science.79.2056.487. ISSN  0036-8075. ПМИД  17840734.
  7. ^ Грин, HS (31 мая 1940 г.). «Карликовая мутация кролика». Журнал экспериментальной медицины . 71 (6): 839–856. дои : 10.1084/jem.71.6.839. ISSN  0022-1007. ПМК 2135107 . ПМИД  19871001. 
  8. ^ Кубеньяс-Поттс, Кэлин; Корсес, Виктор Г. (07 октября 2015 г.). «Архитектурные белки, транскрипция и трехмерная организация генома». Письма ФЭБС . 589 (20 0 0): 2923–2930. doi :10.1016/j.febslet.2015.05.025. ISSN  0014-5793. ПМЦ 4598269 . ПМИД  26008126. 
  9. ^ Шеннон, МФ; Коулз, Л.С.; Аттема, Дж.; Даймонд, П. (январь 2001 г.). «Роль архитектурных факторов транскрипции в транскрипции генов цитокинов». Журнал биологии лейкоцитов . 69 (1): 21–32. дои : 10.1189/jlb.69.1.21. ISSN  0741-5400. PMID  11200063. S2CID  6256909.
  10. ^ Алякуб, Фадель; Пайетт, Роберт Э.; Бейлз, Андреа; Брок, Аманда; Диг, Кэрол; МакКинни, Эйми; Эстбери, Кэролайн; Решми, Шалини; Шейн, Кейт П.; Дрозд, Девон Лэмб; Соммер, Аннемари; Гастье-Фостер, Джули М. (ноябрь 2012 г.). «Микроделеция 12q14, связанная с нарушением гена HMGA2 и ограничением роста». Американский журнал медицинской генетики, часть A. 158А (11): 2925–2930. дои : 10.1002/ajmg.a.35610 . PMID  22987822. S2CID  6018563.
  11. ^ Чжоу, Сяньцзинь; Бенсон, Кэтлин Ф.; Ашар, Хена Р.; Чада, Киран (август 1995 г.). «Мутация, ответственная за фенотип карликового мыши в регулируемом развитии факторе HMGI-C». Природа . 376 (6543): 771–774. Бибкод : 1995Natur.376..771Z. дои : 10.1038/376771a0. ISSN  1476-4687. PMID  7651535. S2CID  4289011.
  12. ^ Вебстер, Мэтью Т.; Камгари, Нона; Перлоски, Мишель; Хоппнер, Марк П.; Аксельссон, Эрик; Хедхаммар, Оке; Пилберг, Герли; Линдблад-То, Керстин (23 июня 2015 г.). «Связанные генетические варианты хромосомы 10 контролируют морфологию ушей и массу тела у пород собак». БМК Геномика . 16 (1): 474. doi : 10.1186/s12864-015-1702-2 . ISSN  1471-2164. ПМК 4477608 . ПМИД  26100605. 
  13. ^ Фришкнехт, Мирьям; Джаганнатан, Видхья; Платтет, Филипп; Ноудичко, Маркус; Сигнер-Хаслер, Хайди; Бахманн, Ирис; Пахолевска, Алиция; Дрёгемюллер, Корд; Дичи, Элизабет; Флюри, Кристина; Ридер, Стефан; Лееб, Тоссо (16 октября 2015 г.). «Несинонимичный вариант HMGA2 уменьшает рост у шетландских пони и других маленьких лошадей». ПЛОС ОДИН . 10 (10): e0140749. Бибкод : 2015PLoSO..1040749F. дои : 10.1371/journal.pone.0140749 . ISSN  1932-6203. ПМК 4608717 . ПМИД  26474182. 
  14. ^ Ламичхани, Сангит; Хан, Фан; Берглунд, Йонас; Ван, Чао; Саллман Альмен, Маркус; Вебстер, Мэтью; Грант, Б.; Грант, Питер; Андерсон, Лейф (22 апреля 2016 г.). «Локус размером с клюв у дарвиновских вьюрков способствовал смещению признаков во время засухи». Наука . 352 (6284): 470–474. Бибкод : 2016Sci...352..470L. doi : 10.1126/science.aad8786. PMID  27102486. S2CID  20990796.