Генетики пролили свет на уникальность домашних кошек
Беспородный питерский кот был в первых рядах всех по генетическому разнообразию
Ученые прочли полный геном домашней кошки и узнали, что по степени генетического разнообразия беспородный уличный кот из Питера выше чистокровной абиссинской кошки и дикого лесного кота.
Интернациональная несколько исследователей опубликовала полный геном домашней кошки, и сравнила между собой три различных генома. Стало известно, что беспородный питерский кот Борис значительно более генетически разнообразен, чем кошка чистокровной абиссинской породы и их далекий предок — дикий лесной кот.
В работе, результаты которой размещены в изданиях PNAS и Giga Science, принимали участие и эксперты из Петербурга из Центра геномной биоинформатики им. Ф.Г.
Добржанского Главного ВУЗа Санкт-Петербурга. Начальник этого центра, что был создан по мегагранту в 2011 году, — это всемирный авторитет в области сравнительной геномики Стефен О’Брайан, он же начальник лаборатории геномного разнообразия Национального университета рака в Соединенных Штатах.
Кстати, он один из создателей проекта Genome10K project, в рамках которого планируется в 2015 году секвенировать 10 тыс. геномов разных позвоночных животных.
Кошки — самые популярные сейчас домашние животные, на сегодня в мире насчитывается около 600 миллионов хвостатых-усатых, живущих рядом с человеком. Человек одомашнил кошку позднее, чем собаку.
Собака стала втором человека около 15 тыс. лет назад, еще во времена охотников-собирателей, причем деятельно помогала человеку на охоте, в охране, позже пасла скот и делала многие другие функции.
Первые одомашненные кошки показались около 10 тыс. лет назад, в то время, когда человек начал осваивать сельское хозяйство.По-видимому, дикие кошки в человеческие поселения и приживались в том месте. Причем их польза в хозяйстве если сравнивать с псами была ничтожна, ну разве что мышей ловили, но они были привлекательны и неспешно стали дружелюбны.
В общем, возможно перечитать Киплингову «Кошку, которая гуляла сама по себе» и представить, что оно приблизительно так и было.
Процесс одомашнивания, конечно, сопровождался генетическими трансформациями. В первую очередь происходил отбор по поведению: отбраковывались мутации страха и агрессивности и накапливались мутации, повышающие дружелюбие.
Помимо этого, отбор затронул и множество генов метаболизма, воздействующих на питание. «В то время, когда кошка живет рядом с человеком, то она питается а также тем, что перепадает с его стола, исходя из этого домашние кошки на протяжении эволюции развили свойство усваивать крахмал, — растолковал первый создатель статьи в Giga Science, научный сотрудник Центра геномной биоинформатики им. Ф.Г.
Добржанского Гайк Тамазян. — Кстати, такая же черта показалась и у псов».
Ну а по окончании того, как кошка тысячелетия жила рядом с человеком, люди озаботились ее внешним видом и в течение последних 200 лет интенсивно занимаются селекцией, выводя новые декоративные породы. Замечательный неестественный отбор закрепляет гены окраса, длины шерсти, формы морды и другое, но он же тянет за собой гены совсем вторых показателей.
«В ходе отбора вовлекаются так именуемые хитч-хайкинг-гены, каковые воздействуют на метаболизм, репродукцию и другие биологические черты», — поведал Стефен О’Брайан.
По большому счету геном домашней кошки уже был размещён в 2007 году, но это был черновой вариант, секвенирование ДНК было совершено с малым покрытием, что не исключает большого количества неточностей. Сейчас ученые прочли геном с громадным покрытием, так что взяли материал, на котором возможно проводить самые различные сравнительные изучения.
Уэсли Уоррен (Wesley не сильный. Warren) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе и его коллеги секвенировали геномы абиссинской кошки (одной из старейших пород), и сравнил его с генами шести вторых пород, двух видов диких кошек, и четырех вторых млекопитающих (тигра, собаки, человека и коровы). Ученые желали отыскать генетическую базу одомашнивания кошачьих.
Они обрисовали более 700 тыс. консервативных элементов, каковые однообразны у других млекопитающих и кошек, нашли более чем 10 млн однонуклеотидных вариаций, отличающих кошек друг от друга, и т.п.
«Одной из задач было оценить вариабельность между личностями, — добавил Стефен О’Брайан. — Для этого мы сравнивали геномы домашних кошек между собой и с геномом дикого кота». Секвенирование геномов проводили в Соединенных Штатах, в Вашингтонском университете в Сент-Луисе, и в Китае.
Первая генетически изученная кошка — домашняя кошка по кличке Синемен (cinnamon — корица) абиссинской породы, живущая в Сент-Луисе, США. Как растолковал Гайк Тамазян, эта порода отличается громаднейшей генетической однородностью.
Ее генетическое разнообразие на протяжении селекции свелось к минимуму. Это указывает, что на обеих хромосомах данной кошки гены, доставшиеся ей от своих родителей, практически однообразны.
Геном питерского беспородного кота Бориса, что живет на улице, но состоит на обеспечении у ученых, показал громаднейшее генетическое разнообразие. И был значительно ближе к дикому коту, чем геном абиссинки.
Одновременно с этим его разнообразие кроме того выше, чем у дикого.
Как растолковывает Тамазян, на зверей также действует отбор — естественный. А домашние беспородные не испытывают никакого давления отбора, ни естественного, ни неестественного.
Живут рядом с человеком, имеют крышу над головой, питание и ветеринарную помощь. Ну и в отличие от породистых кошек беспородным люди не подбирают несколько для размножения.
Стало известно, что кошки отличаются от других хищных млекопитающих обилием генов, несущих ответственность за липидный обмен — что разумеется связано с превращением их в гиперхищников (животных, чей рацион складывается из мяса более чем на 70%). Кроме этого у кошек развиты гены, которые связаны с остротой слуха и зрения.
Если сравнивать с псами у них намного больше генов, несущих ответственность за вомероназальные рецепторы — другими словами кошки лучше псов выявят феромоны в воздухе, но хуже ощущают другие запахи.
Потом, у домашних кошек отыскано повышенное количество генов, несущих ответственность за клетки нервного гребня, о связи которого со послушностью и смирностью (главные качества домашних животных) уже писали ученые. «Гены одомашнивания», как и ожидалось, связаны кроме этого с памятью, условными рефлексами от переживания эмоции страха и совокупностью внутреннего подкрепления (процессом закрепления поведения при помощи приятных ощущений).
Наконец, открытие ранее малоизвестного аллеля, несущего ответственность за блестящую шерсть бурманских кошек (порода короткошерстных кошек), показывает, что многих домашних зверей отбирали по своеобразным показателям, случайно найденным у особей, живущих в природе.
Как подчеркивают исследователи, изучение генома домашней кошки может принести практическую пользу для медицины. Ну, во-первых, для ветеринарной медицины: уже сейчас у кошек обрисовано 250 наследственных заболеваний и откроют еще больше.
А во-вторых, для многих страшных для человека вирусов (а также коронавируса, вируса герпеса) популяции диких кошек являются природным резервуаром.
Роль русских исследователей в Петербурге в данной работе заключалась в анализе данных кошачьих геномов биоинформатическими способами. Работа еще далеко не закончена.
Так, к примеру, дабы проследить все генетические трансформации, случившиеся у домашней кошки, необходимо совершить еще большое количество изучений.
Центр геномной биоинформатики им. Ф.Г. Добржанского был организован в 2011 году по мегагранту.
Ученые трудятся далеко не только над геномом кошек, но и над раковым геномом. Но, как согласился Стефен О’Брайан, сложности появляются — и с получением денег, и с различными бюрократическими процедурами.
И начальник, и его сотрудники ожидают, что на работе не отразится нынешнее падение курса рубля. Реактивы покупаются за границей, секвенирование также проводится за границей, платить за это приходится, само собой разумеется, не в русском валюте.
А грант исчисляется в рублях.
Источники: www.gazeta.ru, lenta.ru
На заставке фото с сайта predelunet.ucoz.ru
