تويت
ربما تجد دلالات لمعامل زواج الأقارب (COI) في كثير من الأحيان، ولكن هل تفهم ما يعنيه؟ فيما يلي إجابات لبعض الأسئلة المتداولة.
ما هو معامل زواج الأقارب؟
في أوائل القرن العشرين، عرف مربو الحيوانات أنّ تربية الحيوانات المرتبطة (بالتكاثر) أنتجت سمات أكثر اتّساقًا قابلة للتنبؤ بها في النسل، لكنهم وجدوا أيضًا أنّ هناك بعض الخسارة في الحيوية والنشاط، إذ كانت الخصوبة أقل، والنسل أصغر، والوفيات المبكرة أعلى والعمر أقصر، ما قلّل أرباحها ونوعيّة حيواناتها، ومع ارتفاع مستوى زواج الأقارب زادت الآثار الضارة.
تعود فوائد زواج الأقارب ومخاطره على حد سواء لتجانس الزيجوت (نسختان من نفس الأليل).
لهذا السسب، وُضِعت إحصائية تُقدِّر مستوى زواج الأقارب الذي سينتج عنه هجين معيّن، ليكون لدى المربين طريقة كمية لتقييم كل من المخاطر والفوائد.
على ماذا يدل الرقم؟
معامل زواج الأقارب هو احتمال وراثة نسختين من نفس الأليل، هذه الأليلات متطابقة حسب النسب. معامل زواج الأقارب هو أيضًا جزء من جميع جينات الحيوان متجانسة الزيجوت. وعليه بالنسبة للتّزاوج الذي سينتج عنه ذرية لها COI بنسبة 10%، توجد فرصة واحدة من كل 10 أن يكون لأي موضع معين نسختان من نفس الأليل، وستكون 10% من جميع الجينات في الحيوان متماثلة الزيجوت.
ما هي القيمة الجيدة ل COI؟ ما هو COI العالي جدا؟
كان الغرض الأصلي من معامل زواج الأقارب هو إعطاء المربين رقمًا يشير إلى مقدار الفائدة التي قد تُكتَسب من زواج الأقارب، وكذلك توقع حجم الآثار الضارة.
الحيلة بالنسبة للمربي هي تقييم فوائد تربية معينة ومخاطرها والحكم على التوازن المقبول، ستكون المخاطر منخفضة عند COI المنخفض ولكن فائدته متواضعة أيضًا، وقد ينتج COI المرتفع المزيد من الاتّساق والقدرة في النسل، ولكن سيكون هناك أيضًا فقدان كبير للنشاط والصحة.
تبدأ الآثار الضارة لزواج الأقارب في الظهور في COI عند نسبة 5%. عند نسبة 10% من COI تنخفض حيوية النسل كثيرًا إضافةً إلى زيادة في التعبير عن الطفرات المتنحية.
COI التي تقل عن 5% هي الأفضل بالتأكيد. وإنّ اجتماع التأثيرات يجعل 10% عتبة لدوامة الانقراض.
وعليه، توجد آثار ومخاطر ضارة، ويحتاج المُربي إلى موازنة هذه الآثار مُقابل أي فائدة يُتوقَّع اكتسابها. مستويات زواج الأقارب من 5-10% سيكون لها آثار ضارّة متواضعة على النسل. سيكون لمستويات زواج الأقارب التي تزيد عن 10% آثارًا كبيرة ليس فقط على جودة النسل، ولكن سيكون هناك أيضًا تأثيرات ضارة على السلالة.
للمقارنة ينتج عن تزاوج أبناء العمومة من الدّرجة الأولى COI بنسبة %6.25؛ في الكثير من المجتمعات يعد هذا سفاح القربى ويحظره القانون. ينتج عن تزاوج نصف الأشقاء (الأخوة غير الأشقاء) COI بنسبة 12.5%؛ وتزاوج الأشقاء الكاملين ينتج عنه نسبة 25%.
هل يجب عليّ القلق بشأن COI إذا كنت أُجري الاختبارات الصحية لسلالة كلابي؟
نعم، بالنسبة للاضطرابات الوراثية الناجمة عن طفرة متنحية واحدة، فإنّ فحص الحمض النووي سيمنع خطر إنتاج حيوان مصاب بنسبة 1 في 4 عن طريق عبور حاملين. لذا فإن هذا الفحص يُلغي خطر 25% للاضطراب الناجم عن تلك الطفرة.
لكن كلٌّ لديه الكثير من الطفرات، وليس لديك طريقة لمعرفة ذلك إذا كان للكلب نسخة واحدة فقط ولم يُعبَّر عنها. إذا ربيت كلبين يحملان نفس الطفرات، قد تتوقع أن النسل سيكون متماثل الزيجوت في 25% منهم. قد يكون لكثير من هذه الطفرات آثار طفيفة جدًّا لن تُلاحظ بوصفها مرض، ولكن تراكم هذه الآثار الصغيرة هو الذي يسبب فقدان النشاط والحيوية في الحيوانات المولودة، ويسمى ذلك (اكتئاب زواج الأقارب). تُخبرك اختبارات الحمض النووي فقط عن جين واحد معين، وهو خطر معروف. ولكن إذا كان COI للزواج الفوضوي هو 25%، من المتوقع أن التعبير عنه سيكون في 25% من الطفرات الضارة في كل جرو.
من أجل تربية صحية، عليك أن تقلق بشأن جميع المخاطر المحتملة، والشيء الوحيد الذي بوسعنا التأكد منه هو وجود الكثير من الطفرات المتنحية أكثر من تلك التي لدينا لها اختبار حمض نووي.
يجب أن تتذكر أن معامل زواج الأقارب ليس مقياسًا للصحة، وإنما مقياس للمخاطر، وهو أفضل طريقة للحكم على مستوى المخاطر الجينية مع أو بدون اختبارات الحمض النووي.
كم عدد الأجيال التي يجب أن أستخدمها لحساب معامل زواج الأقارب؟
إذا كنت تريد معرفة خطر وراثة نسختين من الأليل (جيد أو سيء) من أحد الأجداد، فيجب تضمين هذا السلف في قاعدة البيانات الخاصة بك. إذا كان لديك قاعدة بيانات تضم الآباء والأجداد فقط، لا يخبرك معامل زواج الأقارب بأي شيء حول مدى احتمال أن ترث نسختين من الأليل من الجد الأكبر. سيكون معامل زواج الأقارب من أصل خمسة أجيال تقديرًا لاحتمال وراثة نسختين من نفس الأليل من الحيوانات فقط في تلك الأجيال الخمسة التي تظهر على جانبي النسب.
لكنّ الشيء الأساسي من معامل زواج الأقارب هو إعطاء المربين طريقة لتقييم الفوائد والمخاطر المحتملة التي قد تنجم عن الجينات المتماثلة اللواقح. لذلك تحتاج إلى وجود جميع أسلاف الكلب في قاعدة بيانات النسب التي تستخدمها، وبالنسبة للكلاب الصافية، فهذا يعني قاعدة بيانات النسب التي تعود إلى أول الكلاب المسجلة في السلالة.
كلّما قلّ عدد الأجيال المستخدمة في حساب معامل زواج الأقارب، سيبدو أفضل (أي أقل). لكن هذا ليس تقييمًا دقيقًا للدرجة الحقيقية لتماثل الزيجوت في الكلب، لذلك فهو لا يعكس المستوى الحقيقي لاكتئاب زواج الأقارب وخطر الإصابة بأمراض وراثية.
يوضح الرسم البياني أعلاه كيف يختلف حساب COI المحسوب لخمسة كلاب في نفس السلالة اعتمادًا على عدد الأجيال المستخدمة في الحسابات. يجب استخدام ما لا يقل عن 8 أو 10 أجيال، والأفضل 20 جيل. للحصول على أدق تقدير يجب استخدام كامل النسب من السلالة الصافية.
ماذا لو كانت هناك بيانات مفقودة؟
يُفصل الكلب الذي لديه واحد أو اثنين من الوالدين المفقودين عن أسلافه، لذلك (على الورق) لا يستطيع أن يرث نسختين من نفس الأليل وسيكون حساب معامل زواج الأقارب غير صحيح ليكون صفر. وهذا بالطبع سيقلل من تقديرات زواج الأقارب لجميع أحفاد هذا الحيوان أيضًا.
إحدى الطرق للتغلب على ذلك هي إنشاء الحيوان المفقود افتراضيًا وتعيين متوسط مستوى زواج الأقارب للكلاب في نفس الجيل.
هل يُستخدم معامل زواج الأقارب لتقليل خطر الاضطرابات الوراثية في الجراء؟
بالطبع، هذا بالضبط ما صُمّم لأجله. تذكر فقط أنّ COI هو تقدير للفقدان المتوقع للنشاط والصحة العامة التي قد نتوقعها نتيجة التعبير عن الطفرات المتنحية.
ماذا لو كان مستوى زواج الأقارب في سلالتي مرتفع جدًّا؟
تؤدي المجمعات الجينية المغلقة التي تفرضها نوادي تربية الكلاب للكلاب الأصيلة إلى زواج الأقارب، وفي الكثير من السلالات يكون متوسط مستوى زواج الأقارب مرتفعًا بالفعل. هذا هو السبب في أنّ حدوث الاضطرابات الوراثية في الكلاب الأصيلة يتزايد باطّراد في نفس الوقت الذي تصبح فيه الخصوبة منخفضة، وترتفع معدلات وفيات الجراء.
خيارك الأول هو الاستفادة القصوى من التنوع الجيني الذي لا يزال موجودًا في سلالتك. حدّد الأنواع التي لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالأنواع الموجودة لديك، حتى لو لم تكن هذه الحيوانات هي اختيارك الأول من حيث النوع فإنّ التهجين الذي ينتج COI أقل سيكون مفيدًا في الجيل القادم من حيث الصحة.
ماذا لو كانت سلالتك درجة زاوج الأقارب فيها عالية بما يمنع الحصول على حيوانات أقل صلة؟ لسوء الحظ تواجه كثير من السلالات هذه المشكلة. لا مفرّ من فقدان التنوع الوراثي من سلالة كل جيل، ولاستعادة التنوع والحد من زواج الأقارب تحتاج إلى طريقة لإعادة الجينات بالتزاوج من غير ذي صلة، ربما من سلالة مختلفة. تحتاج بالتأكيد إلى البدء بخطة يصممها علماء وراثة بدقة مع الأدوات اللازمة لتحقيق ذلك بطريقة صحيحة.
تجنُّب مستويات عالية من زواج الأقارب في المقام الأول أسهل بكثير من محاولة إصلاح الأمور بعد أن يصبح زواج الأقارب مشكلة. يجب على المربين العمل معًا لمراقبة زواج الأقارب من سلالتهم حتى يتمكنوا جميعًا من الاستفادة من الجراء الصحية التي تلبّي أهدافهم كمربين الآن وفي المستقبل
ما هو معامل زواج الأقارب؟
في أوائل القرن العشرين، عرف مربو الحيوانات أنّ تربية الحيوانات المرتبطة (بالتكاثر) أنتجت سمات أكثر اتّساقًا قابلة للتنبؤ بها في النسل، لكنهم وجدوا أيضًا أنّ هناك بعض الخسارة في الحيوية والنشاط، إذ كانت الخصوبة أقل، والنسل أصغر، والوفيات المبكرة أعلى والعمر أقصر، ما قلّل أرباحها ونوعيّة حيواناتها، ومع ارتفاع مستوى زواج الأقارب زادت الآثار الضارة.
تعود فوائد زواج الأقارب ومخاطره على حد سواء لتجانس الزيجوت (نسختان من نفس الأليل).
لهذا السسب، وُضِعت إحصائية تُقدِّر مستوى زواج الأقارب الذي سينتج عنه هجين معيّن، ليكون لدى المربين طريقة كمية لتقييم كل من المخاطر والفوائد.
على ماذا يدل الرقم؟
معامل زواج الأقارب هو احتمال وراثة نسختين من نفس الأليل، هذه الأليلات متطابقة حسب النسب. معامل زواج الأقارب هو أيضًا جزء من جميع جينات الحيوان متجانسة الزيجوت. وعليه بالنسبة للتّزاوج الذي سينتج عنه ذرية لها COI بنسبة 10%، توجد فرصة واحدة من كل 10 أن يكون لأي موضع معين نسختان من نفس الأليل، وستكون 10% من جميع الجينات في الحيوان متماثلة الزيجوت.
ما هي القيمة الجيدة ل COI؟ ما هو COI العالي جدا؟
كان الغرض الأصلي من معامل زواج الأقارب هو إعطاء المربين رقمًا يشير إلى مقدار الفائدة التي قد تُكتَسب من زواج الأقارب، وكذلك توقع حجم الآثار الضارة.
الحيلة بالنسبة للمربي هي تقييم فوائد تربية معينة ومخاطرها والحكم على التوازن المقبول، ستكون المخاطر منخفضة عند COI المنخفض ولكن فائدته متواضعة أيضًا، وقد ينتج COI المرتفع المزيد من الاتّساق والقدرة في النسل، ولكن سيكون هناك أيضًا فقدان كبير للنشاط والصحة.
تبدأ الآثار الضارة لزواج الأقارب في الظهور في COI عند نسبة 5%. عند نسبة 10% من COI تنخفض حيوية النسل كثيرًا إضافةً إلى زيادة في التعبير عن الطفرات المتنحية.
COI التي تقل عن 5% هي الأفضل بالتأكيد. وإنّ اجتماع التأثيرات يجعل 10% عتبة لدوامة الانقراض.
وعليه، توجد آثار ومخاطر ضارة، ويحتاج المُربي إلى موازنة هذه الآثار مُقابل أي فائدة يُتوقَّع اكتسابها. مستويات زواج الأقارب من 5-10% سيكون لها آثار ضارّة متواضعة على النسل. سيكون لمستويات زواج الأقارب التي تزيد عن 10% آثارًا كبيرة ليس فقط على جودة النسل، ولكن سيكون هناك أيضًا تأثيرات ضارة على السلالة.
للمقارنة ينتج عن تزاوج أبناء العمومة من الدّرجة الأولى COI بنسبة %6.25؛ في الكثير من المجتمعات يعد هذا سفاح القربى ويحظره القانون. ينتج عن تزاوج نصف الأشقاء (الأخوة غير الأشقاء) COI بنسبة 12.5%؛ وتزاوج الأشقاء الكاملين ينتج عنه نسبة 25%.
هل يجب عليّ القلق بشأن COI إذا كنت أُجري الاختبارات الصحية لسلالة كلابي؟
نعم، بالنسبة للاضطرابات الوراثية الناجمة عن طفرة متنحية واحدة، فإنّ فحص الحمض النووي سيمنع خطر إنتاج حيوان مصاب بنسبة 1 في 4 عن طريق عبور حاملين. لذا فإن هذا الفحص يُلغي خطر 25% للاضطراب الناجم عن تلك الطفرة.
لكن كلٌّ لديه الكثير من الطفرات، وليس لديك طريقة لمعرفة ذلك إذا كان للكلب نسخة واحدة فقط ولم يُعبَّر عنها. إذا ربيت كلبين يحملان نفس الطفرات، قد تتوقع أن النسل سيكون متماثل الزيجوت في 25% منهم. قد يكون لكثير من هذه الطفرات آثار طفيفة جدًّا لن تُلاحظ بوصفها مرض، ولكن تراكم هذه الآثار الصغيرة هو الذي يسبب فقدان النشاط والحيوية في الحيوانات المولودة، ويسمى ذلك (اكتئاب زواج الأقارب). تُخبرك اختبارات الحمض النووي فقط عن جين واحد معين، وهو خطر معروف. ولكن إذا كان COI للزواج الفوضوي هو 25%، من المتوقع أن التعبير عنه سيكون في 25% من الطفرات الضارة في كل جرو.
من أجل تربية صحية، عليك أن تقلق بشأن جميع المخاطر المحتملة، والشيء الوحيد الذي بوسعنا التأكد منه هو وجود الكثير من الطفرات المتنحية أكثر من تلك التي لدينا لها اختبار حمض نووي.
يجب أن تتذكر أن معامل زواج الأقارب ليس مقياسًا للصحة، وإنما مقياس للمخاطر، وهو أفضل طريقة للحكم على مستوى المخاطر الجينية مع أو بدون اختبارات الحمض النووي.
كم عدد الأجيال التي يجب أن أستخدمها لحساب معامل زواج الأقارب؟
إذا كنت تريد معرفة خطر وراثة نسختين من الأليل (جيد أو سيء) من أحد الأجداد، فيجب تضمين هذا السلف في قاعدة البيانات الخاصة بك. إذا كان لديك قاعدة بيانات تضم الآباء والأجداد فقط، لا يخبرك معامل زواج الأقارب بأي شيء حول مدى احتمال أن ترث نسختين من الأليل من الجد الأكبر. سيكون معامل زواج الأقارب من أصل خمسة أجيال تقديرًا لاحتمال وراثة نسختين من نفس الأليل من الحيوانات فقط في تلك الأجيال الخمسة التي تظهر على جانبي النسب.
لكنّ الشيء الأساسي من معامل زواج الأقارب هو إعطاء المربين طريقة لتقييم الفوائد والمخاطر المحتملة التي قد تنجم عن الجينات المتماثلة اللواقح. لذلك تحتاج إلى وجود جميع أسلاف الكلب في قاعدة بيانات النسب التي تستخدمها، وبالنسبة للكلاب الصافية، فهذا يعني قاعدة بيانات النسب التي تعود إلى أول الكلاب المسجلة في السلالة.
كلّما قلّ عدد الأجيال المستخدمة في حساب معامل زواج الأقارب، سيبدو أفضل (أي أقل). لكن هذا ليس تقييمًا دقيقًا للدرجة الحقيقية لتماثل الزيجوت في الكلب، لذلك فهو لا يعكس المستوى الحقيقي لاكتئاب زواج الأقارب وخطر الإصابة بأمراض وراثية.
يوضح الرسم البياني أعلاه كيف يختلف حساب COI المحسوب لخمسة كلاب في نفس السلالة اعتمادًا على عدد الأجيال المستخدمة في الحسابات. يجب استخدام ما لا يقل عن 8 أو 10 أجيال، والأفضل 20 جيل. للحصول على أدق تقدير يجب استخدام كامل النسب من السلالة الصافية.
ماذا لو كانت هناك بيانات مفقودة؟
يُفصل الكلب الذي لديه واحد أو اثنين من الوالدين المفقودين عن أسلافه، لذلك (على الورق) لا يستطيع أن يرث نسختين من نفس الأليل وسيكون حساب معامل زواج الأقارب غير صحيح ليكون صفر. وهذا بالطبع سيقلل من تقديرات زواج الأقارب لجميع أحفاد هذا الحيوان أيضًا.
إحدى الطرق للتغلب على ذلك هي إنشاء الحيوان المفقود افتراضيًا وتعيين متوسط مستوى زواج الأقارب للكلاب في نفس الجيل.
هل يُستخدم معامل زواج الأقارب لتقليل خطر الاضطرابات الوراثية في الجراء؟
بالطبع، هذا بالضبط ما صُمّم لأجله. تذكر فقط أنّ COI هو تقدير للفقدان المتوقع للنشاط والصحة العامة التي قد نتوقعها نتيجة التعبير عن الطفرات المتنحية.
ماذا لو كان مستوى زواج الأقارب في سلالتي مرتفع جدًّا؟
تؤدي المجمعات الجينية المغلقة التي تفرضها نوادي تربية الكلاب للكلاب الأصيلة إلى زواج الأقارب، وفي الكثير من السلالات يكون متوسط مستوى زواج الأقارب مرتفعًا بالفعل. هذا هو السبب في أنّ حدوث الاضطرابات الوراثية في الكلاب الأصيلة يتزايد باطّراد في نفس الوقت الذي تصبح فيه الخصوبة منخفضة، وترتفع معدلات وفيات الجراء.
خيارك الأول هو الاستفادة القصوى من التنوع الجيني الذي لا يزال موجودًا في سلالتك. حدّد الأنواع التي لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالأنواع الموجودة لديك، حتى لو لم تكن هذه الحيوانات هي اختيارك الأول من حيث النوع فإنّ التهجين الذي ينتج COI أقل سيكون مفيدًا في الجيل القادم من حيث الصحة.
ماذا لو كانت سلالتك درجة زاوج الأقارب فيها عالية بما يمنع الحصول على حيوانات أقل صلة؟ لسوء الحظ تواجه كثير من السلالات هذه المشكلة. لا مفرّ من فقدان التنوع الوراثي من سلالة كل جيل، ولاستعادة التنوع والحد من زواج الأقارب تحتاج إلى طريقة لإعادة الجينات بالتزاوج من غير ذي صلة، ربما من سلالة مختلفة. تحتاج بالتأكيد إلى البدء بخطة يصممها علماء وراثة بدقة مع الأدوات اللازمة لتحقيق ذلك بطريقة صحيحة.
تجنُّب مستويات عالية من زواج الأقارب في المقام الأول أسهل بكثير من محاولة إصلاح الأمور بعد أن يصبح زواج الأقارب مشكلة. يجب على المربين العمل معًا لمراقبة زواج الأقارب من سلالتهم حتى يتمكنوا جميعًا من الاستفادة من الجراء الصحية التي تلبّي أهدافهم كمربين الآن وفي المستقبل