У 1920-х роках розуміння генетики переходило від загадкових сил до поняття спадщини "частинок" (те, що ми сьогодні називаємо генами); реальні фізичні речі, передані від батьків до дитини, які якимось чином містять достатньо вказівок, щоб побудувати цілу тварину і запустити її від самого раннього зародка до смерті. Ставало ясно, що в цьому є певна передбачуваність, і генетики несамовито працювали, намагаючись зрозуміти, як це буде працювати.

освіта

Це було не просто академічно. Селекціонери рослин і тварин зрозуміли, що ця інформація може революціонізувати тваринництво та сільське господарство, якщо вона була спеціально спрямована на вирощування худоби та врожаю.

Севалл Райт був еволюційним генетиком, який більше цікавився теорією, ніж великою рогатою худобою та кукурудзою, але на додаток до різних академічних посад він працював у Міністерстві сільського господарства США, який хотів навчитися застосовувати "сучасну" генетику до тварин. . Перебуваючи в USDA, він написав коротку, але оригінальну статтю про інбридинг у тварин під назвою "Коефіцієнти інбридингу та родинні стосунки" (1921), в якій описує теорію свого нового коефіцієнта інбридингу (COI).

Думаю, ви краще зрозумієте МОК, якщо будете знати, які проблеми намагався вирішити Райт, коли він це робив. Було добре відомо, що інбридинг дав два наслідки (Райт, 1921):

"по-перше, зниження всіх елементів бадьорості, таких як вага, родючість, життєвий тонус тощо, а по-друге, збільшення однорідності у непородних тварин, відносно якого є збільшення зарозумілості у неродних схрещувань. Найкраще Пояснення зменшення бадьорості походить від переконання, що менделівські фактори, несприятливі для бадьорості в будь-якому аспекті, частіше є рецесивними, ніж домінуючими, ситуацією, яка є логічним наслідком мутацій, які мають більшу ймовірність травмувати, ніж посилити складні умови в організмі, і що шкідливі домінантні мутації будуть усунені відносно швидко, залишаючи накопичувати рецесиви, особливо якщо вони пов'язані з домінуючими сприятливими факторами. З цієї точки зору можна легко продемонструвати, що зниження сили на початку інбридингу у тварин, які раніше вирощувались до zar повинен бути прямо пропорційний збільшенню відсотка гомозиготності. Що стосується інших ефектів інбридингу, фіксації характеру та підвищеної зарозумілості, вони, звичайно, прямо пропорційні відсотку гомозиготності. Таким чином, якщо ми можемо розрахувати відсоток гомозиготності, який би слідував у середньому для даної системи спарювання, ми можемо одночасно сформувати найбільш природний коефіцієнт інбридингу. "

Райт вважав, що оскільки ми знаємо, що інбридинг має два наслідки, які мають значення для заводчика, один позитивний (одноманітність і зарозумілість) і негативний (втрата бадьорості та родючості), було б корисно мати можливість розрахувати ступінь інбридингу тварина, оскільки зробить ці ефекти більш передбачуваними. Це було важливо, оскільки ці два ефекти суперечили один одному; селекціонери могли б збільшити передбачуваність та однорідність шляхом споріднених схрещувань, але не лише не маючи шкідливого впливу на здоров’я та плодючість тварини. Селекціонери не могли просто підтримувати інбридинг та інбридинг, щоб отримувати кращу і кращу худобу; З кожним поступовим поліпшенням рівномірності та гомозиготності буде платити ціна за здоров’я, бадьорість та репродуктивні показники, особливості, які в сукупності називають «придатністю». Короткостроковий виграш у послідовності від інбридингу був оплачений більш тривалим покаранням у життєздатності. Для тих, хто займається сільським господарством, життєво важливо контролювати баланс між позитивним і негативним. Виробництво великих корів сьогодні було б контрпродуктивним, якби здатність до розмноження в майбутньому була зменшена.

Те, що хотів Райт, - це спосіб передбачити ступінь гомозиготності, яка буде результатом інбридингу, при якому алель, що походить від одного предка, може передаватися по обидві сторони родоводу, що призводить до отримання гомозиготного потомства для цього алеля. Знаючи, що для кожного гена існує два можливих алелі, і один з них успадковувався випадковим чином, Райт міг припустити, що для кожного покоління ймовірність успадкування того чи іншого алелю становила 50%. Сума ймовірностей для кожного покоління дасть оцінку гомозиготності у одного потомства.

"Якщо особа виведена в інбрид, його батько і мати пов'язані в родоводі лініями походження предка або загальних предків. Коефіцієнт інбридингу отримується сумою коефіцієнтів для кожної лінії, за якою пов'язані батьки, кожен сліди лінії від батька до спільного предка, а відтак - до матері, і не проходячи більше одного разу для кожної особини. Ті самі предки, звичайно, можуть брати участь у більш ніж одній лінії (Райт, 1921)

Необов’язково для вас розуміння складної математики, але ви, мабуть, уявляєте, наскільки складними можуть бути розрахунки для побудови всіх можливих шляхів багатьох предків, спільних для зацікавленої особи. Ви можете зробити це вручну кілька поколінь, але після 5-ти або близько того краще залишити це за комп’ютером, а після 10 комп’ютер повинен бути швидким та ефективним, або час обчислень може бути досить довгим. Мабуть, тому більшість коефіцієнтів інбридингу (COI) на веб-сайтах порід повідомляють лише про 5-10 поколінь; Крім цього, завдання їх складання стає важким. Але кількість поколінь, що використовуються при обчисленні ІП, суттєво впливає на достовірність отриманого числа (а число буде завжди отримуватися, дійсне чи ні!), І вам важливо це зрозуміти і чому це велика проблема для інтерпретації даних чисел для собак.

Окрім складності, коефіцієнт інбридингу став одним із найпотужніших інструментів, які селекціонер може використовувати, не тільки для прогнозування потенційної небезпеки певного спаровування з точки зору зниження придатності та збільшення частоти захворювань. Але й передбачення можливої ​​цінності тварини у генетичному вдосконаленні наступного покоління. Використовуючи без урахування позитивних та негативних наслідків, інбридинг завжди руйнує. Але дбайливе використання як частина плану розведення, який стратегічно балансує його переваги та небезпеку, інбридинг може бути потужним інструментом.
18.06.2014 Доктор філософії Керол Бюша (Інститут собачої біології)
Переклад Джоан Феррер (La Borda d'Urtx Study Center)