CC BY
4в
естник АПК
Ветеринария -! № 2(14), 2014 " "
УДК 619:618.33-001.8:577.21
109
Агарков А. В., Васильев Н. В.
Agarkov A. V., Vasilyev N. V.
ГЕНОМНЫЕ ОСНОВЫ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ ОРГАНИЗМА ПЛОДА И НОВОРОЖДЕННОГО К ВНУТРИУТРОБНОМУ ИНФИЦИРОВАНИЮ
GENOMIC BASES OF PREDISPOSITION OF FETUS
AND NEWBORN ORGANISMSTO PRE-NATAL INFECTION
Представлен обобщающий материал знаний о наслед- The article presents summarized material on hereditary pre-
ственной предрасположенности к инфекционным заболева- disposition to infectious diseases. Prospects of use of genomic
ниям. Обсуждаются перспективы использования геномных bases for infection prevention and forecasting at early stages of
основ для профилактики и прогнозирования инфицирова- organism development are discussed. ния на ранних этапах развития организма. Key words: pre-natal infection, genemapping.
Ключевые слова: внутриутробное инфицирование, картирование генов.
Агарков Александр Викторович -
аспирант кафедры эпизоотологии
и микробиологии
Ставропольский государственный
аграрный университет
Тел.: 8-928-936-84-08
E-mail: agarkov.aleksandr-stgau@yandex.ru
Васильев Никита Владимирович -
аспирант кафедры эпизоотологии и микробиологии Ставропольский государственный аграрный университет Тел.: 8-918-777-22-48 E-mail: vasiln@list.ru
Agarkov Alexander Viktorovich
Ph.D. student of Department
of microbiology and epizootiology
Stavropol State
Agrarian University
Tel.: 8-928-936-84-08
E-mail: agarkov.aleksandr-stgau@yandex.ru
Vasilyev Nikita Vladimirovich
Ph.D. student of Department of microbiology and epizootiology Stavropol State Agrarian University Tel.: 8-918-777-22-48 E-mail: vasiln@list.ru
Проблема ранней диагностики и профилактики внутриутробного инфицирования сельскохозяйственных животных остается достаточно важной и значимой и во многом нерешенной. Актуальность её решения вызвана широким распространением внутриутробного инфицирования и высоких показателей летальности новорожденного молодняка животных.
Внутриутробное инфицирование - это заболевания, процессы у плода и новорожденного, вызываемые возбудителями, проникающими от инфекционного материнского организма и/или при прохождении по родовым путям. Дальнейшие перспективы суждения о внутриутробном инфицировании должны быть основаны на изучении генетических (функциональных и количественных) характеристик иммунного статуса плода [1].
Возбудители внутриутробного инфицирования обладают прямым и непрямым действием на систему мать - плод. Чаще всего диагностируется смешанное инфицирование вирусно-бактериальной, вирусно-вирусной природы и
их различные ассоциации. Это своеобразие проявляется нарушением процессов нормального развития, проявляющимися врожденными пороками, часто не совместимыми с жизнью [2].
Цель работы - оределить возможности прогнозирования внутриутробного инфицирования с помощью геномных методов исследований.
Начиная с момента оплодотворения яйцеклетки и заканчивая естественной смертью весь процесс онтогенеза организма так или иначе связан с полноценным или нарушенным функционированием геномных структур [3].
Анализ источников информации дает основания полагать, что существует связь между но-сительством генетических маркеров иммунного статуса и способностью организма осуществлять иммунологические реакции на чужеродные антигены [2, 4, 5].
Установлена способность генов в разных хромосомах регулировать интенсивность иммунных реакций. Геном является хранителем жизненно-важной информации для любого живого организма. Использование организмом ге-
Ежеквартальный
научно-практический
журнал
естник АПК
Ставрополья
нетического материала без изменений есть существенное и критериально значимое условие для обеспечения жизнеспособности [17].
Сегодня без сомнений можно утверждать, что инфекционный процесс основывается не только на свойствах возбудителя (вирулентность, контагиозность, патогенность, лекарственная устойчивость), но и особенностях макроорганизма хозяина и прежде всего его способностях на адекватный своевременный иммунный ответ, который программируется его генетическим статусом [7].
Реакция организма на возбудителя генетически детерминирована, в этом важную роль играют гены иммунного ответа. Выявлена генетическая предрасположенность к инфицированию из-за генетических дефектов слабых аллелей генов [4].
Генетические исследования не ограничиваются знанием хромосомы, на которой содержится ген [8], а следуют дальше по пути максимального сужения определенного геномного интервала, на котором расположены маркеры предрасположенности к внутриутробному инфицированию [9].
По достижениям современной генетики можно прогнозировать подверженность инфицированию на ранних сроках онтогенетического развития. Одним из таких достижений является картирование локусов, в которых находятся гены предрасположенности к инфекционным заболеваниям [10, 11].
Основу в картировании генов составляют хорошо известные биологические явления: сцепление, рекомбинация во время мейоза и по-лиморфность генома. При сцеплении мутация вызывающая болезнь, передается с блоком со-
Литература
1. Врожденные, перинатальные и неона-тальные инфекции / под ред. А. Гриноу, Дж. Осборна, Ш. Сазерленд. М. : Медицина, 2000. 288 с.
2. Дмитриев А. Ф. Внутриутробное инфицирование потомства у продуктивных животных // Ветеринарная патология. 2012. № 2. С. 25-29.
3. Бочков Н. П. Клиническая генетика. М. : Медицина, 1997. 288 с.
4. Патрушев Л. И. Экспрессия генов. М. : Наука, 2000. 527 с.
5. Frodsham A.J., Hill A.V.S. Genetics of infectious disease // Hum. Mol. Genet. 2004. Vol. 13. Rev. Issue 2. P. 187-194.
6. Lewin B. Genes. Boston, MA: Jones Bartlett Publ., 2008. 892 p.
7. Основы медицинской иммунологии / под ред. А. Рабсон, А. Ройт, П. Делвз. М. : Бином, 2006. 319 с.
8. Poltorak A., He X., Smirnova I., Liu M.Y., Huffel C.V., Du X., Birdwell D., Alejos E., Silva M., Galanos C., Freudenberg M., Ricciar-di-Castagnoli P., Layton B., Beutler B. Defec-
седних локусов ее аллелей. Эти локусы служат генетическими маркерами инфицированно-сти [12].
Для выявления тех маркерных аллелей, которые детерминируют заболевание, существуют два методических подхода картирования: анализ сцепления и анализ ассоциаций [8].
За основную идею анализа сцепления взят поиск блока маркеров, которые передаются только больному потомству от больных родительских пар. Идентификация блоков, косегре-гирующих с болезнью, осуществляется с помощью различных методов статистического анализа, который может быть подвержен ошибочности суждений. С помощью анализа ассоциаций или неравновесия по сцеплению гена, предрасполагающего к болезни, находят такой маркер, один из аллелей которого преобладает у больных. В популяции аллель предрасположенности к внутриутробному инфицированию имеет общее происхождение, одинаковую локализацию и содержит один и тот же аллель. Анализ ассоциаций имеет ряд преимуществ перед анализом сцеплений: осуществляется для по-пуляционного уровня и обладает широкой разрешающей способностью. Именно успешное картирование ассоциаций позволяет получить те достаточные знания комплексности и предрасположенности к внутриутробному инфицированию, учитывающие специфику этих заболеваний [13].
Анализируя вышеизложенное, можно утверждать, что молекулярно-генетические исследования с целью прогнозирования устойчивости к внутриутробному инфицированию достаточно перспективны и важны для области сельского хозяйства в целом.
References
1. Congenital, perinatal and neonatal infections / Edited by A. Grinou, J. Osborn, Sh. Sutherland. Moscow : Medicine, 2000. 288 p.
2. Dmitriyev A. F Intrauterine infection in productive animals // Veterinary pathology. 2012. №. 2. P. 25-29.
3. Bochkov N. P. Clinical genetics. Moscow : Medicine, 1997. 288 p.
4. Patrushev L. I. Gene expression. Moscow : Science, 2000. 527 p.
5. Frodsham A.J., Hill A.V.S. Genetics of infectious disease // Hum. Mol. Genet. 2004. Vol. 13. Rev. Issue 2. P. 187-194.6.
6. Lewin B. Genes. Boston, MA: Jones Bartlett Publ., 2008. 892 p.
7. Fundamentals of medical immunology / Edited by A. Rabson, A. Royt, P. Delvz. Moscow : Binomial, 2006. 319 p.
8. Poltorak A., He X., Smirnova I., Liu M.Y., Huffel C.V., Du X., Birdwell D., Alejos E., Silva M., Galanos C., Freudenberg M., Ricciar-di-Castagnoli P., Layton B., Beutler B. Defective LPS signaling in C3H / HeJ and C57BL/ 10ScCr mice: mutations in Tlr4 gene // Sci-
в
естник АПК
Ставрополья
:№ 2(14), 2014
tive LPS signaling in C3H / HeJ and C57BL/ 10ScCr mice: mutations in Tlr4 gene // Science. 1998. Vol. 282. P. 2085-2088.
9. Горбунова В. Н. Молекулярные основы медицинской генетики. СПб. : Интермедика, 1999. 212 с.
10. Boyd Y., Goodchild M., Morroll S., Bumstead N. Mapping of the chicken and mouse genes for toll-like receptor 2 (TLR2) to an evolutionary conserved chromo-somal segment // Immunogenetics. 2001. Vol. 52. P. 294-298.
11. Hardiman G., Jenkins N.A., Copeland N.G., Gilbert D.J., Garcia D.K., Naylor S.L., Kastelein R.A., Bazan J.F. Genetic structure and chromosomal mapping of MyD88 // Genomics. 1997. Vol. 45. P. 332-339.
12. Holmans P. Nonparametric linkage // Handbook of Statistical Genetics / Ed. D.J. Balding et al. N.Y.: John Wiley, Sons, Ltd, 2001. P. 487-505.
13. Thompson E.A. Linkage analysis // Handbook of Statistical Genetics / Ed. D.J. Balding et al. N.Y.: John Wiley, Sons, Ltd, 2001. P. 541-563.
Ветеринария
111
ence. 1998. Vol. 282. P. 2085-2088.
9. Gorbunova V. N. Molecular fundamentals of medical genetics. - SPb. : Intermedika, 1999. 212 p.
10. Boyd Y., Goodchild M., Morroll S., Bumstead N. Mapping of the chicken and mouse genes for toll-like receptor 2 (TLR2) to an evolutionary conserved chromo-somal segment // Immunogenetics. 2001. Vol. 52. P. 294-298.
11. Hardiman G., Jenkins N.A., Copeland N.G., Gilbert D.J., Garcia D.K., Naylor S.L., Kastelein R.A., Bazan J.F Genetic structure and chromosomal mapping of MyD88 // Genomics. 1997. Vol. 45. P. 332-339.
12. Holmans P. Nonparametric linkage // Handbook of Statistical Genetics / Ed. D.J. Balding et al. N.Y.: John Wiley, Sons, Ltd, 2001. P. 487-505.
13. Thompson E.A. Linkage analysis // Handbook of Statistical Genetics / Ed. D.J. Balding et al. N.Y.: John Wiley, Sons, Ltd, 2001. P. 541-563.
