Главная
Собаки
Кошки
Cельхоз животные
Пол птиц
Ветеринария
Где сдать
Как сдать
Акции и скидки
Наука и разработки
Полезная информация
Вход
Исследования
Введение
Мутация в гене RPGRIP1, хорошо известная под названием PRA-cord1 у таких пород как Бигль, Чихуахуа, Английский спрингер-спаниель, Французский бульдог, Лабрадор-ретривер, у группы пород Такс и некоторых других, имеющая аутосомно-рецессивный характер наследования с неполной пенетрантностью также недавно была обнаружена у собак буль-типа (Американский питбультерьер, Американский стаффордширский терьер, Американский булли и др.).- Известная мутация носит рецессивный характер с неполной пенетрантностью, т.е. заболевание может проявиться только в случае гомозиготы по мутации (генотип MM), но не со 100% вероятностью - такой генотип повышает риск развития связанной с мутацией прогрессирующей атрофии сетчатки, но не говорит о том, что заболевание точно разовьется.
- Выявление мутации у собак буль-типа впервые было проведено стандартным методом анализа, не позволяющим подробно изучить саму мутацию - это делается в ходе исследовательской работы.
Что представляет из себя мутация PRA-cord1?
Ген - это неоднородная структура на молекуле ДНК и он состоит, на самом деле, только из ее участков, расположенных, как правило последовательно, друг за другом, разделенных некодирующими зонами: 
Tatyana Kuznetsova, Barbara Zangerl, Orly Goldstein, Gregory M. Acland, and Gustavo D. Structural Organization and Expression Pattern of the Canine RPGRIP1 Isoforms in Retinal Tissue // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011 May; 52(6): 2989–2998.
На рисунке под буквой А представлена полная структура гена RPGRIP1, состоящая из 24(25) экзонов, - это участки ДНК, из которых впоследствии собирается белок или формируются сигналы, которые направят его в нужный отдел клетки, или заставят синтезироваться в нужном органе или тканях, при этом не все участки обязательно будут входить в состав белка: под буквой B хорошо видны альтернативные способы сборки последовательности белка из фрагментов ДНК. Видно, что часть экзонов может быть пропущена, но интересующий нас второй экзон присутствует почти во всех случаях, т.е. играет важную роль в работе белка в целом, хотя иногда второй экзон может быть пропущен, как видно в случае 1-10. И это далеко не все возможные варианты белков, собираемых из одного гена. Понятно, что различные комбинации экзонов одного гена приводят к формированию схожих, но не идентичных белков, призванных выполнять каждый свою функцию.
Что происходит при возникновении классической известной мутации insA29GGAAGCAACAGGATG
Каждой аминокислоте в белке, кодируемом ДНК, соответствует последовательность из трех, идущих подряд, нуклеотидов, при этом они считываются в обязательном порядке друг за другом и только с областей, содержащихся в экзонах: участки между экзонами - интроны - игнорируются, для этого в клетке существует промежуточный компонент между ДНК и белком - РНК, которая представляет собой скопированные подряд экзоны определенного гена, при этом интроны, некодирующие участки не копируются, т.е. на РНК собирается копия гена без "лишних" фрагментов ДНК, которая впоследствии будет переведна в белок, именно на этом этапе комбинируются нужные экзоны. В случае появления указанной вставки во втором экзоне функция всех белков, содержащих аминокислоты, кодируемые данным экзоном будет изменена: в нашем случае, белок полностью теряет функциональность из-за "сдвига рамки считывания" - 44 нуклеотида не кратны трем, поэтому при прочтении белка триплетами все аминокислоты после вставки будут изменены. Это можно себе представить, если мы в предложении во всех словах сдвинем пробел, например, нао днуб уквув правои лив лево. Нам становится читать такой текст очень тяжело, а клетка начинает подставлять другие аминокислоты, отличные от запланированных в нормальном гене. Именно поэтому часть белков, кодируемых геном RPGRIP1 и содержащих второй экзон, становится нефункциональной и повышается риск появления клинических признаков нарушений, связанных с работой белка.
Как выявляется мутация?
При появлении вставки в ДНК изменяется ее длина, следовательно, измерив ее мы можем определить, есть ли мутация в интересующем нас районе:
Пример анализа четырех собак с генотипами MM, NN, NN и NM.
Светящиеся полоски на изображении соответствуют размеру фрагментов второго экзона гена RPGRIP1. На изображении видно, что фрагменты, содержащие дополнительную вставку, находятся выше фрагментов без вставки - это и есть та самая разница в 44 нуклеотида - стандартный и надежный метод анализа, позволяющий достоверно выявить мутацию.
Что не так с буль-типом?
Достаточно взглянуть на результат анализа одной из собак буль-типа в сравнении с другими результатами:
Пример анализа трех собак: первая - собака буль-типа, 2 и 3 - собаки других пород.
На изображении видно, что размер мутантного фрагмента у собаки буль-типа (M*) несколько отличается от стандартного размера M аллели, который мы видим верхней полосой у гетерозиготы второй собаки, - он больше. Однако, разница становится действительно заметна при подробном изучении изображения, которое было сделано после обращений заводчиков, отметивших, что они не обнаруживают признаков заболевания у своих собак буль-типа.
Следует обратить внимание на цифры "29", стоящие после буквы А в обозначении мутации insA29GGAAGCAACAGGATG, - они показывают сколько раз повторен аденин (нуклеотид, обозначаемый буквой "А" в последовательности ДНК). В случае обычной мутации вставка выглядит в реальности так: AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAGGAAGCAACAGGATGAGATCAA.
Для установления причины более большого размера вставки у собак буль-типа было проведено секвенирование такого фрагмента:
В результате секвенирования оказалось, что размер вставки M* у собак буль-типа увеличивается за счет большей длины поли-А повтора, который, в отличии от стандартных 29-ти, составляет больше 40 нуклеотидов, при этом в настоящее время, из-за размера вставки из повторяющихся аденинов (А) - он слишком большой - используемый метод секвенирования не позволяет установить точную последовательность.
Что дальше?
Мутация PRA-cord1 буль-типа отличается от стандартной, но факт ее присутствия в породе установлен. До окончания полного описания мутации сложно предположить механизм ее действия и насколько она повышает риск развития прогрессирующей атрофии сетчатки: происходит ли сдвиг рамки считывания при синтезе белка, как в случае со стандартной мутацией, как проходит сборка экзонов гена. Ответы на эти вопросы планируется получить используя другие методы секвенирования и глубокий анализ последовательности второго экзона гена RPGRIP1 с мутацией буль-типа.
Насколько целесообразно тестирование: мутация схожа со стандартной, но имеет больший размер, насколько негативно она может сказываться на сетчатке глаза на данный момент сказать сложно, для этого планируется сбор статистики и анализ клинических данных собак, имеющих генотипы M*M* и NM*.
Мы благодарим всех заводчиков и владельцев, обративших внимание на особенности генотипов MM PRA-cord1 у пород буль-типа! С вашей помощью мы сможем более подробно описать новую форму мутации в гене RPGRIP1.