Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор Литературы 5
1.1. Краткий исторический очерк генетических исследований 5
1.2. Методы анализа локализации генов. Генетические и физические карты 9
1.3. Генетические маркеры в селекции животных 15
1.4. Генетические маркеры в филогенетических исследованиях 25
1.5. Механизмы эволюции хромосомного набора 29
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований 41
ГЛАВА 3. Результаты собственных исследований 47
3.1. Характеристика генома крупного рогатого скота 47
3.2. Генные карты у крупного рогатого скота 51
3.3. Характеристика генома овец 82
3.4. Генные карты у овец 85
3.5. Сравнение генных карт и анализ дивергенции кариотипов Bos taurus L. и Ovis aries L . 101
3.6. Синтенные генетические карты домашней овцы 111
Обсуждение 144
Выводы 153
Практическое предложение 154
Список использованной литературы 155
- Методы анализа локализации генов. Генетические и физические карты
- Генетические маркеры в филогенетических исследованиях
- Генные карты у крупного рогатого скота
- Сравнение генных карт и анализ дивергенции кариотипов Bos taurus L. и Ovis aries L
Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы с формированием принципов
реверсивной генетики и маркерзависимой селекции пристальное внимание
исследователей привлекает детальное изучение геномов
сельскохозяйственных животных и их сравнительный анализ. Это обусловлено поиском новых генетических маркеров связанных с продуктивностью животных (Eggen A., Fries R., 1994; Ellegren Н., Chrowdhary В., 1994; Захаров И.А., 1994; Брем Г. и др., 1995; Кленовицкий П.М., 1999 и др.). Вместе с тем геном домашних животных изучен не в одинаковой степени (Кленовицкий П.М., Марзанов Н.С., 1999). Наиболее полно исследованы генные карты крупного рогатого скота и в меньшей степени у овец. Однако уже в первых работах по изучению генных карт была отмечена высокая степень сходства отдельных групп сцепления геномов или групп синтеиии (Захаров И.А. и др., 1991). Позднее на основе статистического анализа была показана высокая степень сходства в организации групп синтении у разных видов животных (Захаров И.А. и др., 1996; Марзанов Н.С., Кленовицкий П.М., 1996; Кленовицкий П.М. и др., 2003). Следовательно, в организации геномов разных видов прослеживается определенная закономерность;своеобразный аналог закона гомологических рядов Н.И. Вавилова, что позволяет уточнять характеристики геномов у разных видов на основе их взаимного сопоставления.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось оценка сходства на хромосомном и генном уровне геномов у крупного рогатого скота и овец, определение локализации общих генетических маркеров, связанных с различными биологическими признаками и продуктивностью, В связи с этим решали следующие задачи:
Провести анализ литературы и пополнить Банк данных ВИЖа и РУДН по генам крупного рогатого скота и овец.
Провести сравнительный анализ Банка данных по генам крупного рогатого скота и овец с использованием компьютерных программ.
Охарактеризовать генный состав хромосом крупного рогатого скота.
Охарактеризовать генный состав хромосом овец.
Провести уточнение генных карт у овец на основании их сопоставления с генными картами крупного рогатого скота.
Дать сравнение хромосом крупного рогатого скота и овец на основе анализа их тонкой структуры.
Научная новизна и практическая значимость, реализация результатов исследований. Впервые изучено сходство геномов на хромосомном и генном уровнях для определения локализации общих генетических маркеров крупного рогатого скота и овец. Разработана методика оценки сходства геномов крупного рогатого скота и овец. Проведено уточнение генных карт у овец на основании их сопоставления с генными картами крупного рогатого скота. Путем дифференциального окрашивания и компьютерных систем анализа дана сравнительная характеристика кариотипов крупного рогатого скота и овец.
Положения, выносимые на защиту. Изучение сходства геномов на хромосомном и генном уровнях для определения локализации общих генетических маркеров крупного рогатого скота и овец. Оценка сходства геномов крупного рогатого скота и овец. Уточнение генных карт овец. Дифференциальное окрашивание и компьютерный анализ для сравнительной характеристики кариотипов крупного рогатого скота и овец.
Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на кафедре зоотехнии РУДН и ученых советах Всероссийского ГНИЙ животноводства (2001-2003); Материалы диссертации были представлены на Международной конференции по биотехнологии животных (2002).
Публикация материалов. По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, обсуждения, выводов, практических предложений, списка использованной литературы. Материал изложен на 166 страницах
5 машинописного текста, содержит 9 таблиц и 38 рисунков. Список
литературы включает 126 источников, в том числе 69 на иностранных
языках.
Методы анализа локализации генов. Генетические и физические карты
Длительное время основным методом картирования хромосом у высших животных с длительным циклом репродукции оставался генетико-популяционный анализ. Именно этим методом был обнаружен первый случай сцепления генов у крупного рогатого скота: тесное сцепление генов казеина молока. Этот метод широко применяется в генетике человека и основан на оценке достоверности отклонений частоты рекомбинации между двумя генами от 0,5, т.е. частоты, ожидаемой при отсутствии сцепления. Данный тест носит название lod-score test (Захаров И.А., 1992). В силу высокой продолжительности репродуктивного периода у животных этот подход к построению генетических карт накладывал существенные ограничения на изучение генома сельскохозяйственных животных. Дальнейшему развитию работ в области картирования хромосом у высших животных значительно способствовали разработки в области генетики соматических клеток. Новым шагом в этом направлении явилась разработка гибридомной техники (Рингер Н., Севидж Р., 1979). Гибридизация соматических клеток является уникальной системой для анализа взаимодействия генов и их хромосомной локализации, так как позволяет создавать межвидовые гибриды. В основе этого метода локализации генов лежат следующие моменты: способность соматических клеток в определенных условиях сливаться, образуя гибридные клетки (гибридомы); нестабильность кариотипа гибридом - утеря части хромосом в ходе культивирования. Анализируя дифференциальную структуру хромосом в отобранных культурах можно на основании особенностей кариотипа определить хромосомную локализацию интересующего нас гена. Однако этот метод имеет ряд недостатков: им могут быть выявлены лишь гены ферментных систем (например, глкжозо-6-фосфатдегидрогеназа на X-хромосоме); невозможно установить место физической локализации гена на хромосоме. В силу анонимности сайтов локализации генов на хромосомах методом гибридизации клеток, для построения хромосомной карты данный метод необходимо дополнять гибридологическим анализом. Проблема хромосомной локализации генов у животных была практически решена после разработки метода гибридизации in situ. Термин in situ означает «в месте положения». Разработка этого метода явилась следующим шагом в изучении организации наследственного аппарата у животных. В совокупности с методами анализа дифференциальной структуры хромосом он позволяет определять положение гена непосредственно на хромосоме. В основу его положено явление гибридизации хромосомной ДНК со специфическими зондами, несущими определенные нуклеотидные последовательности. Данный метод в генетике животных явился несомненным шагом вперед, ибо он позволяет определять локализацию генов и их сцепление, не прибегая к гибридологическому анализу, что очень важно, учитывая длительный процесс смены поколений. Первый пример попытки реализовать этот подход содержится в работах бельгийских исследователей. Используя ДНК-маркеры, им удалось выявить маркер, сцепленный с геном мышечной гипертрофии у крупного рогатого скота. С другой стороны интерес к этим исследованиям продиктован широким интересом к получению генетически трансформированных животных. Оказалось, что эффект трансформации генотипа зависит от того в какой участок генома встроился данный ген. Ответить на этот вопрос можно, используя данный метод.
Процесс локализации генов методом гибридизации in situ включает ряд этапов: получение зонда; его мечение; денатурацию зонда; денатурацию препарата и гибридизацию на препарате.
В основе метода лежит свойство двух нитевой молекулы ДНК к денатурации или "плавлению" под действием физических или химических агентов и восстановлению своей нативной структуры после прекращения действия соответствующего агента. Сущность плавления ДНК состоит в разрушении под действием высокой температуры или щелочи водородных связей между азотистыми основаниями, поддерживающих спиральную структуру молекулы. Если к тестируемому образцу ДНК добавить ДНК из другого источника (репер или зонд), то после прекращения воздействия денатурирующего агента возникнет определенная часть гибридных ДНК, которые будут содержать нити, как тестируемого образца, так и репера. Положение зонда можно выявить визуально, если включить в репер химическую (биотин, дезоксигенин и другие специфические соединения) или изотопную метку. Этот метод широко используется в таксономических исследованиях. Отличительной чертой гибридизации in situ является то, что плавлению подвергается ДНК не разрушенных хромосом непосредственно на препарате.
Этот метод позволил сделать значительный шаг вперед в изучении хромосомной локализации генов. За несколько лет получены данные о генном составе хромосом основных видов сельскохозяйственных животных. Преимущество этого метода перед хромосомным анализом гибридом заключается в том, что он позволяет определить хромосомную локализацию любой заданной иуклеотидной последовательности, а не только генов, кодирующих различные ферменты. В последние годы в качестве хромосомных маркеров нашли применение различные сателлитные ДНК. Интерес к использованию сателлитной ДНК для маркирования хромосом связан с тем, что ее выделение и идентификация более просты в сравнении с выделением и идентификацией ДНК структурных генов, при этом для отдельных классов сателлитов характерны как их хромосомная специфичность, так и специфичность локализации на хромосоме.
Следующим шагом в анализе генных карт явилось создание метода ПЦР in situ, сочетающего процесс полимеразной цепной реакции с включением в амлификат метки непосредственно на препарате. Амплификация определенного гена методом ПЦР, с одновременным его мечением, во много раз повышает чувствительность метода в сравнении с классической гибридизацией in situ. Применение различных методов картирования привело к созданию двух видов карт: физической и генетической. Физические карты отражают реальное положение гена на хромосоме, а генетические - их расстояние друг от друга и реперной точки в единицах перекреста (сМ), Карты сцепления и физические карты дают тождественное отображение генных последовательностей. Однако расстояния между генами на них различается, что связано с вариабельностью частоты рекомбинации по длине хромосом. Конструирование физических карт ведется на основе прямого определения положения генов на хромосоме методом гибридизации in situ с учетом дифференциальной структуры хромосом. Существенным дополнением этого метода является сравнительный анализ генных карт разных видов, основанный на явлении консерватизма групп синтении у разных видов животных. В основе построения генетических карт лежат феномен мейотического кроссинговера, методы гибридологического и популяционно-генетического анализа.
Генетические маркеры в филогенетических исследованиях
К настоящему времени выполнен ряд работ, посвященных анализу цитогенетического сходства и эволюции кариотипов (Аниськин В.М. и др., 1996). Результаты этих исследований позволяют выделить два ключевых момента: анализ сходства хромосом на основании изучения их тонкой морфологии и анализ сходства и различия в организации наследственной информации, содержащейся в хромосомах животных разных видов.
Существование таких участков хромосом показано у различных видов млекопитающих (человек, кролик, норка, свинья, крупный рогатый скот, овца). Так, сходство рисунка Х-хромосомы отмечено для человека, кролика, норки, кошки и свиньи. Показано, что различия в морфологии Х-хромосомы у крупного рогатого скота и овец произошли в результате инверсии.
Как отмечает А.С. Графодатский, Л.С. Битуева (1987), гомеологические участки хромосом идентифицируются по характеру их рисунка тем чаще и надежнее, чем меньше сравниваемые кариотипы перестроены относительно друг друга. За редким исключением гомеология хорошо прослеживается при сравнении видов внутри рода или близких родов. Иногда удается с достаточной степенью надежности идентифицировать их в пределах семейства.
Однако необходимо учитывать, что сходство рисунка участков хромосом может и не являться результатом их общего происхождения, а возникать как следствие сложных перестроек, создающих рисунок, имитирующий хромосомный район другого вида. Следовательно, возникает необходимость использования более объективных критериев, отражающих генетическое тождество (гомеологию) хромосом или их участков у разных видов. Из самой постановки этого вопроса вытекает однозначный ответ, что в качестве такого критерия может служить единственный показатель -генетическое "содержимое" хромосом. Действительно, две хромосомы или более, а также их фрагменты могут быть тождественны только в одном случае, если они содержат одни и те же гены или нуклеотидные последовательности в одном и том же порядке. Уже первое сопоставление генных карт навело генетиков на мысль о высокой степени сходства в расположении генов у разных животных. Основными инструментами исследователей при построении генных карт в этот период служили гибридологический анализ, изучение хромосомных перестроек и анализ родословных. Несколько позднее их дополнил метод гибридизации клеток. Сложность применения этих методов для изучения групп сцепления у многих видов млекопитающих ограничивала возможности анализа организации их генома. К середине 70 лет наиболее детально была изучена генная карта Х-хромосомы как человека, так и других млекопитающих (Босток К., Самнер Э; 1981). По своему генному составу женская половая хромосома, оказалась высоко консервативной у разных видов, даже в случае различий ее морфологии. Еще в 1967 году С. Оно высказал предположение, что X - хромосома несет в себе одинаковый набор генов у всех млекопитающих. Это положение иллюстрируют данные, приведенные в табл.1. Эпштейн и его сотрудники (цит. по Кленовицкому П.М. и др., 2003) показали, что 16 хромосома мыши «гомологична» (в случае межвидового сходства генных порядков используется термин гомеология) по генному составу 21 хромосоме человека. Был установлен ряд закономерностей в организации генных порядков и других хромосом.
Гены рибосомной РНК 18S и 28S у всех видов образуют тесные группы сцепления (Кленовицкий П.М., Гусев И.В., 2001). Аналогичная картина наблюдается для генов главного комплекса гистосовместимости. Гены альфа и бета интерферона (IFNA, IFNB1) характеризуются локализацией в близких районах и расположены у свиней и крупного рогатого скота на хромосомах 1 и 8 в зонах соответственно q23-26 и ql5. Аналогично казеиновые гены у всех исследованных видов образуют одну группу сцепления. Объединение в кластеры генов одного семейства свидетельствует о том, что эволюция генетического материала в данных случаях шла путем дупликации исходных генов с последующим накоплением точковых мутаций в ряде дочерних генов. Имеются общие группы сцепления и для уникальных генов, не образующих семейства, например, гены BF, С4, CYP21 расположены на 23 хромосоме у крупного рогатого скота и эта же группа генов выявлена на хромосоме 7 пары у свиней. Отметили существование гомеологичных последовательностей у человека и свиньи. Sonstegard T.S. et а!. (1998) показали наличие гомеологичных групп сцепления на хромосомах человека и крупного рогатого скота.
Захаровым И.А. и др. (1996) на основании сравнения генных порядков проведен анализ филогенетических связей у ряда-вида млекопитающих. Позднее аналогичные исследования были выполнены Марзановым Н.С. и Кленовицким П.М. (1999), В результате проведенных исследований было показано, что для организации геномов различных видов животных характерен определенный консерватизм, В связи, с чем возникает необходимость оценки меры этого консерватизма, т.е. сходства или, что адекватно, степени различий в организации генных порядков у разных видов. Наиболее детально вопрос об оценке генетического сходства разработан на основе иммуногенетических маркеров. Подробный обзор по этому вопросу приведен в монографии Марзанова Н.С. (1991). Однако все эти методы основаны на сравнении генных частот и не приемлемы для анализа генных порядков. Мощный математический аппарат разработан для сравнения нуклеотидных последовательностей (Ратнер В,А. и др., 1985), но он также неприемлем для этой цели в силу различий в числе и размере хромосом у разных видов. Таким образом, мера видового сходства может быть основана лишь на основе анализа перестроек, выявляемых по различиям в генных порядках.
Для оценки меры сходства организации геномов была предложена комбинаторная мера сходства (Захаров И.А. и др., 1991,1992). В основу этой меры положено соотношение между числом пар сцепленных генов и общим числом пар генов у сравниваемых видов [5]: удвоенное число сцепленных пар, an- общее число пар у двух сравниваемых видов. При известном порядке расположения генов на хромосоме уравнение [5] принимает следующий вид: число генов в і-группе сцепления, iij - число генов, принадлежащих к j-хромосоме. В том случае, если прядок генов не известен, выражение [5] принимает следующий вид: Однако этот критерий имеет один недостаток. Он абсолютизирует случайность распределения генов в группах сцепления, т.е. приписывает одним и тем же геномам несколько равновероятных состояний. Позднее была предложена информационная мера генетического расстояния (Марзанов Н.С., Кленовицкий П.М., 1996; Кленовицкий П.М., 1997), позволяющая учесть роль перестроек, как отдельных хромосом, так и вігутри хромосом с учетом принадлежности генов к хромосомным субструктурам. Рассматриваемый критерий расстояния легко выводится из соответствующего симметризированного информационного коэффициента связи (Елисеева ИЛ., Рукавишников В.О., 1977). В отличие от критерия, описываемого уравнением [7], он позволяет игнорировать неопределенность положения генов в группах сцепления.
Генные карты у крупного рогатого скота
Характеристика генома крупного рогатого скота. На основании наших исследований 10 животных черно-пестрой породы было установлено, что кариотип крупного рогатого скота (В. taurus L.) является сложным для анализа: он содержит 29 пар акроцентрических аутосом, образующих по своей величине плавно убывающий ряд, крупную субметацентрическую Х-хромосому и Y-хромосому - мелкая хромосома субметацентрической формы, диплоидное число равно 60. Тем не менее, точная идентификация хромосом оказалась возможной только на основе анализа после дифференциальной окраски (рис. 3).
Предобработка с 5-бромдезоксиуридином и бромистым этидисм. Окраска по Романовскому-Гимза.
Мы столкнулись с рядом проблем методического характера. При окраске хромосом была отмечена по некоторым из них сильная спирализация 48 и трудность выявления их репликационпой структуры. Проведенные исследования с обработкой 5-бромдезоксиуридином и бромистым этидием, которые влияют на данные нежелательные признаки хромосом, позволили определить оптимальную концентрацию. Нормой явилась доза в количестве 20 мкг/мл 5-бромдезоксиуридина в комплексе с 15 мкг/мл бромистым этидием. Использованный нами такой подход предварительной обработки культуры клеток 5-бромдезоксиуридином в дозе 20 мкг/мл в комплексе с бромистым этидием (15 мкг/мл) позволял с одной стороны уменьшать спирализацию хромосом, а с другой стороны выявлять репликационную структуру исследуемых хромосом. Такая методика исследований позволила
также проводить идентификацию гомологичных хромосом, не прибегая и к дифференциальной окраске. В качестве примера на рисунках 4 и 5 приведены Нами отмечена специфичность репликационного рисунка индивидуальных хромосом крупного рогатого скота. Оказалось, что число зон репликации пропорционально размеру хромосом. Чередование зон ранней и поздней репликации по длине хромосом относительно равномерно. Однако и этот прием не позволяет с абсолютной уверенностью идентифицировать мелкие хромосомы набора. Точная идентификация мелких аутосом набора возможна только на препаратах со слабой спирализацией хромосом. Очевидно, этим и объясняется некоторое расхождение в локализации некоторых генов у разных авторов. Вместе с тем по исчерченности хромосом виды семейства Bovidae характеризуются высокой степенью гомеологии. Свидетельством тому является высокая степень консерватизма их хромосомных наборов. Кариотипы представителей рода Bos сходны с кариотипами родов Ovis, Сарга и Bison. Таким образом, учитывая наличие различных 51 мнений специалистов-генетиков, нами проведен сравнительный анализ генных карт двух видов семейства Bovidae: крупный рогатый
скот и овец. В анализируемую нами выборку у крупного рогатого скота были включены гены, локализованные различными методами, что не позволяет указать их точное положение на физической и генной картах (гибридомная техника). Мы попытались провести привязку этих генов к физической и генетической картам, используя входящие в данные группы синтении маркеры с известной локализацией. Но оказалось, что эти группы рассредоточены по всей длине хромосом. В таблице 2 приведены данные о числе маркеров и плотности их распределения на различных хромосомах у крупного рогатого скота. У В. taurus L. известна хромосомная принадлежность 433 структурных генов (тип I) и 1687 анонимных маркеров (тип II). На схемах маркеры, для которых точная локализация не известна, показаны отдельно. В приведенных нами материалах у В. taurus L. локализация известна для 1460 маркеров, в том числе - 1456 на генетической карте. При общей длине карты 2800 сМ, что примерно соответствует 2,8 х 10б килобаз. Расстояние между маркерами составляет в среднем 1,92 сМ. 53 между локусами, расположенными на хромосоме 1 равна 1,4 сМ, при среднем расстоянии между маркерами 1,24 сМ. Хромосома 2
На хромосоме 2 выявлено 109 маркеров. Большинство генов представлено полиморфными микросателлитными локусами. Из числа структурных генов, локализованных на этой хромосоме, интерес представляют миостатин -CDF8 (MSTN), NRAMPl - протеин макрофагов, ассоциированный с естественной резистентностью. Из 109 картированных генов, у 31 неизвестна их точная локализация на хромосоме. Дистанция между локусами, расположенных на хромосоме 2 равна 1,5 сМ.
На хромосоме 3 выявлен 91 маркер. Большинство генов также представлено полиморфными микросателлитными локусами. Из числа структурных на хромосоме локализованы гены сывороточной амилазы (AMY1), аполипопротеина В (АРОВ), прохимозина - предшественника сычужного фермента, используемого в сыроделии (CYM), фактора роста нервных клеток (NGFB), фосфоглюкомутазы 1 (PGM1), Fc - фрагмента IgG (FCGR1), гена транспорта глюкозы - l(GLUTl) и L система эритроцитарных антигенов (EAL). По другим источникам геи FCGR1 находится на 18 или 28 хромосоме. Из 91 картированных генов, у 24 неизвестна их точная локализация на хромосоме. Дистанция между локусами равна 1,9 сМ.
Сравнение генных карт и анализ дивергенции кариотипов Bos taurus L. и Ovis aries L
Из проведенного нами анализа хромосомной локализации структурных генов следует, что между геномами овец и крупного рогатого скота существует значительное сходство. Вместе с тем многие из структурных генов в настоящее время локализованы лишь у одного или второго из сравниваемых видов. Кроме того, число структурных маркеров у них пока невелико. Все это свидетельствует о том, что на современном этапе для получения более объективной картины необходимо привлечение данных о локализации маркеров второго типа, т.е. ДНК-маркеров. На возможность этого, указывает то, что у крупного рогатого скота и овец для большинства микросателлитиых последовательностей отсутствуют видовые различия (Mommens G. ct al., 1998; Slate J. et al., 1998; Van Hooft W.F. et a!., 1999). Изучение филогенеза животных невозможно без углубленного использования достижений современной биологии, в частности знаний об особенностях организации и функционирования хромосомного аппарата. В решении вопросов систематики и филогенеза млекопитающих большую роль играют цитогепетические исследования (Орлов В.Н., Булатова Н.Ш., 1983; ДзуевР.И., 1998).
В эволюционной генетике в последние десятилетия нашел широкое приложение анализ тонкой структуры хромосом. Одним из подходов при анализе гомеологии хромосом и их отдельных участков у различных видов млекопитающих является сравнение их дифференциальной исчерченности. К настоящему времени выполнен ряд работ, посвященных анализу цитогенетического сходства и эволюции кариотипов (Графодатский А.С.,БитуеваЛ.С, 1987; Аниськин В.М. и др., 1996).
Цитогенетический анализ с использованием тонкой морфологии хромосом приемлем и для сравнения кариотипов овцы и крупного рогатого скота, В качестве иллюстрации этого положения приведем данные оптических плотностях 1 и 3 хромосом B.taurus L. и 1 хромосомы O.aries Из приведенных на рис. 8 данных видно достаточно высокое сходство сравниваемых профилей, что соответствует существующим в цитогенетике представлениям о механизме возникновения 1 хромосомы у овец. Но цитогенетический подход, основанный на сравнении рисунка хромосом, не дает в этом плане никакой новой информации.
Однако, необходимо учитывать, что сходство рисунка участков хромосом может возникнуть как следствие сложных перестроек, создающих картину, имитирующую хромосомный район другого вида. В связи с чем очевидно, что качестве объективного критерия гомеологии сравниваемых хромосом может служить единственный показатель - их генетическое содержимое.
Исследования данного вопроса выполнены с привлечением Банка данных ВИЖа и РУДН, включающего сведения о локализации соответственно 2014 и 799 генов у В. taurus L. и О, aries L. При этом для 484 генов хромосомная локализация известна у обоих видов. Анализ генных карт проводили по описанным нами ранее алгоритмам с использованием программ для персонального компьютера (Марзанов Н.С., Кленовицкий П.М., 1996; Кленовицкий П.М., 1997). Расчет минимального числа перестроек проводили по формуле, описанной Кленовицким П.М. и др.(1999). Данное уравнение имеет следующий вид: b=N-n-l, где Ь - число перестроек; N - число общих для сравниваемых видов групп сцепления, а п - гаплоидное число у вида с меньшим числом хромосом. Таблица 4 общепринятые в литературе обозначения хромосом и генов. Перечень реперных генов, использованных при анализе хромосомной дивергенции у сравниваемых видов, приведен в табл. 4 и 5. Кариотипы В. taunts L. и О. aries L. различаются по числу хромосом и их морфологическому составу. Диплоидное число хромосом у крупного рогатого скота равно 60, а у домашней овцы - 54. 105 кариотипы семейства полорогих произошли от общей предковой формы. Bunch T.D. et al. (1993) (цит. по Кленовицкому П,М. и др., 2003), полагают, что расхождение ветвей, давших начало современным представителям семейства Bovidae, произошло около 15-20 миллионов лет назад. На основании сопоставления хромосомных наборов у различных его представителей принято считать, что эволюция кариотипов в семействе полорогих шла путем центрических слияний (Шарипов И.К., 1989). В подтверждение данного положения ссылаются на идентичность дифференциальной исчерченности хромосом у этих видов. Исходя из анализа, дифференциальной структуры хромосом овцы считают, что хромосома 1 пары у О. aries L. соответствует 1 и 3, 2 соответственно 2и8иЗ-5иП парам хромосом В. taurus L. (Яковлев А.Ф., 1985). Однако сравнение генных карт свидетельствует о более сложном характере дивергенции кариотипов у этих видов. Проведенный анализ Н.С. Марзановым и П.М. Кленовицким (1998, 2001), по поводу распределения на хромосомах 147 общих для двух видов структурных генов и микросателлитов показал наличие 36 общих групп сцепления. Они соответствуют 10 межхромосомным перестройкам, которые привели к перегруппировке генетического материала в ходе их эволюционного расхождения. Данные о соответствии генного состава хромосом В. taurus L. и О. aries L., представлены в табл. 6. Сравнение генных карт овцы и крупного рогатого скота по 484 общим генам выявило 54 группы сцепления, что соответствует уже 26 перестройкам. Очевидно, что кариологические различия между В. taurus L. и О. aries L. не могут быть сведены лишь к наличию трех робертсоновских транслокаций. Кроме того, сами метацептрические хромосомы овцы имеют более сложную природу.
