Sex-Linkage versus Maternal Antibodies in the Genetic Control of Disease

Summary

From the brief survey of results reported by different investigators, there is now considerable evidence for simple (mendelian) genetic differences in susceptibility and resistance to leukosis but the evidence that sex-linkage plays an important role is conflicting. On the other hand, the evidence for important maternal effects via passive immunity transmission through the egg is considerably more substantial. It is shown that two lines or breeds used to produce crosses need not be homozygous resistant or susceptible to L-S virus subgroup A to show a substantial difference in reciprocal crosses. Most of the observed differences in Leghorn-heavy breed reciprocal crosses may be due to maternal effects. R.I. Reds, and perhaps other heavy breeds, seem to carry a higher frequency of resistance to subgroup A virus than does the Leghorn breed. The homozygous resistant dams evidently fail to transfer protective antibody to their progeny.

Reciprocal cross differences in mortality can be accounted for, theoretically, by autosomal gene frequency differences for genes controlling resistance, i.e., without sex chromosome involvement. For example, if two breeds have gene frequencies of 0·73 and 0·86 for resistance to virus subgroup A infection, their reciprocal crosses would be expected to differ by 12% to subgroup A viral infection either because they lacked autosomal genetic resistance or maternal antibody protection.

Finally, there is evidence that, under certain conditions, each sex may have a different threshold of response to disease exposure. If so, then it is not possible to clearly establish a sex-linkage mechanism by testing progeny of both sexes.

Resume

A partir d'une brève revue des résultats rapportés par différents chercheurs, il y a maintenant des preuves considérables de différences génétiques simples (men-déliennes) pour la sensibilité et la résistance aux leucoses, mais, en ce qui concerne l'hypothèse selon laquelle l'hérédité liée au sexe joue un rôle important, les données sont contradictoires. D'autre part, l'évidence en faveur d'effets maternels important par une transmission par l'oeuf d'une immunité passive est beaucoup plus subtantielle. Il est montré que deux lignées ou races utilisées en croisement n'ont pas besoin d'être homozygotes résistantes ou sensibles au virus leucosique du sous-groupe A pour exprimer une différence substantielle entre croisements réciproques. La plupart des différences observées dans les croisements réciproques entre Leghorn et races lourdes peuvent être d00FBes aux effets maternels. La race R.I.R., et peut-être d'autres races lourdes, semblent comporter une fréquence plus élevée de résistance au virus du sous-groupe A que la Leghorn. Les mères homozygotes résistantes manquent évidemment à transmettre des anticorps protecteurs à leur descendance.

Les différences de mortalité entre croisements réciproques peuvent être expliquées, théoriquement, par des différences de fréquences pour des gènes auto-somaux contrôlant la résistance, donc indépendamment du chromozome sexuel. Par exemple, si les deux races ont des fréquences géniques de 0,73 et 0,86 pour la résistance à l'infection par les virus du sous-groupe A, on s'attendra à ce que leurs croisements réciproques différent de 12% pour la résistance à l'infection virale du sous-groupe A, ou bien par manque de résistance génétique autosomale, ou bien par manque de protection maternelle.

Finalement, il y a des preuves que, dans certaines conditions, chaque sexe peut avoir un seuil différent de réponse à l'exposition à la maladie. S'il en est ainsi, il n'est pas possible d établir clairement un mécanisme de liaison au sexe en testant les descendants des deux sexes.

Zusammenfassung

Aus einer zusammenfassenden Betrachtung von Ergebnissen verschiedener Autoren ergeben sich viele Hinweise für eine einfache genetische Kontrolle der Unterschiede zwischen Empfänglichkeit und Resistenz gegenüber Leukose, aber die Anzeichen, daß Geschlechtskoppelung dabei eine bedeutende Rolle spielt, sind widersprüchlich. Auf der anderen Seite sind die Beweise für die Bedeutung mütterlicher Wirkungen durch die Übertragung passiver Immunität über das Ei wesentlich überzeugender. Es kann gezeigt werden, daß zwei Linien oder Rassen, die für eine Kreuzung herangezogen werden, nicht homozygot resistent oder empfänglich für Leukoseviren der Untergruppe A sein müssen, um wesentliche Unterschiede zwischen reziproken Kreuzungen zu erzeugen. Die Mehrzahl der beobachteten Unterschiede bei der reziproken Kreuzung von Leghorn und schweren Rassen dürften eine Folge mütterlicher Wirkungen sein. Rhode Island Reds und vielleicht auch andere schwere Rassen scheinen eine höhere Häufigkeit von Resistenz gegen Untergruppe A-Viren aufzuweisen als die Leghorn Rasse. Die homozygot resistenten Mütter können offensichtlich keine schützenden Antikörper auf ihre Nachkommen übertragen.

Die Sterblichkeitsuntcrschiede zwischen reziproken Kreuzungen können theoretisch durch Unterschiede in der Häufigkeit autosomaler Gene für Resistenz erklärt werden d.h. ohne Einbeziehung von geschlechtsgebundener Vererbung. Wenn beispielsweise zwei Rassen Genhäufigkeiten von 0,73 und 0,86 für Resistenz gegen Infektion durch Viren der Untergruppe A aufweisen, ist zu erwarten, daß sich ihre reziproken Kreuzungen hinsichtlich Infektion durch Viren dieser Untergruppe um 12% unterscheiden, weil sie entweder erblich nicht resistent sind oder ihnen der mütterliche Antikörperschutz fehlt.

Weiterhin gibt es einige Hinweise, daß unter besonderen Bedingungen jedes Geschlecht eine unterschiedliche Schwelle für die Reaktion auf Krankheitsbelastung aufweist. Wenn dies zutrifft, ist es nicht möglich, durch Prüfung von Nachkommen beiderlei Geschlechts den eindeutigen Nachweis für das Vorliegen von Geschlechtskoppelung zu erbringen.