Разработана комплексная генетическа карта зубров

Прочитано: 58 раз(а)


Исследовательская группа под руководством ученых из Техасской школы ветеринарной медицины и биомедицинских наук (VMBS) A&M разработала наиболее полный геном североамериканского бизона, обновив генетическую карту животного с помощью новейшей технологии секвенирования генома. При этом исследовательская группа также обнаружила ген, ответственный за альбинизм у зубров.

Исследование, недавно опубликованное в журнале G3: Genes, Genomes, Genetics, подробно описывает разработку эталонного генома с высоким разрешением , который исследователи затем использовали для проведения первого теста на генетические мутации, начиная с мутации, ответственной за альбинизм.

Альбинизм, редкое заболевание, характеризующееся отсутствием пигмента в теле животных, из-за чего они выглядят белыми с красными глазами, имеет историческое значение, поскольку бизоны-альбиносы были признаны религиозным символом некоторых коренных индейских племен.

Исследование также закладывает основу для определения других генетических вариаций, которые влияют на важные черты зубров, например, те, которые способствуют здоровью и производственной ценности этого вида.

Доктор Джеймс Дерр, профессор ветеринарной патобиологии и генетики VMBS, который возглавлял исследовательскую группу, создавшую первый геном бизона еще в 2015 году, собрал команду, которая разработала этот новый эталонный геном. В эту команду входят доцент кафедры генетики доктор Брайан Дэвис, аспирант Сэм Строуп, а также представители Техасских парков и дикой природы и Службы национальных парков.

«Поскольку эталонные геномы могут помочь исследователям идентифицировать и охарактеризовать гены, отвечающие за большое количество признаков, эта технология используется для самых разных целей, включая диагностику состояний здоровья и разработку целевых методов лечения», — сказал Дэвис.

Новейший эталонный геном бизона был разработан с использованием технологии, которая позволяет исследователям создавать геномы на основе ДНК гибридов, то есть животных с ДНК двух разных видов. В этом случае исследователи использовали ДНК гибрида бизона и коровы, называемого F1, или особей с идеальным разделением ДНК родителей 50 на 50.

В целом, гибриды F1 между бизонами и крупным рогатым скотом редки, но исторически они имели место, поскольку теперь мы знаем, что большинство стад бизонов в Северной Америке содержат потомков гибридов бизонов и крупного рогатого скота — открытие, которое Дерр и его партнеры по исследованию сделали в прошлом году.

«Однажды нам позвонили из Техасского управления парков и дикой природы и сказали, что они знают кого-то, у кого есть гибрид F1», — сказал Дерр. «Это был первый полностью задокументированный гибрид F1 первого поколения, который я видел за 25 лет работы с бизонами. Вот почему мы смогли это сделать».

Чтобы создать новый геном бизона, исследователи сначала секвенировали геном гибрида F1, а также генома матери бизона и отца домашнего скота. Обладая этой информацией, они смогли отделить ДНК бизона от областей ДНК крупного рогатого скота в гибриде.

Поскольку геном крупного рогатого скота уже очень развит, он послужил основой для создания нового генома бизона, помогая исследователям в разработке полного эталонного генома бизона в высоком разрешении.

Чтобы доказать полезность нового генома, команда намеревалась выяснить, какая мутация гена отвечает за альбинизм у бизонов, и создать генетический тест, который можно было бы использовать для выявления носителей этой мутации.

Это открытие стало первым случаем, когда кто-либо успешно определил мутацию гена, ответственную за наблюдаемый признак у бизонов.

«Мы знали, что альбинизм является наследственной рецессивной чертой, но не знали, какой ген за это отвечает», — сказал Строуп. «Итак, мы секвенировали ДНК нескольких бизонов-альбиносов и сравнили их с ДНК нормальной окраски, чтобы найти мутацию, вызывающую альбинизм. Как выяснилось, мутация приводит к тому, что важный фермент перестает правильно функционировать, что приводит к отсутствию пигментация кожи».

Уникальность зубров-альбиносов

Многие коренные народы Северной Америки считают белых бизонов священными существами, имеющими пророческие духовные ассоциации. Хотя не все белые бизоны страдают альбинизмом, рождение одного из них является поводом для радости в некоторых общинах.

Несмотря на эту культурную значимость, Дерр не предлагает людям пытаться производить бизонов-альбиносов с помощью генетического тестирования.

«К сожалению, бизоны-альбиносы часто не очень здоровы», — сказал Дерр. «У них есть склонность к развитию рака кожи, и с возрастом у них могут возникнуть другие проблемы со здоровьем».

Бизоны-альбиносы также отличаются от белых или коричневых бизонов, которые возникают в результате скрещивания бизонов с белым скотом, особенно с шароле. У этих бизонов нет красных глаз и розового носа, как у настоящих альбиносов.

Теперь, когда существует более точный геном бизона, ученые могут узнать больше о генетическом составе популяции бизонов в Северной Америке.

«Разработка этого нового эталонного генома и идентификация причинной генетической мутации являются захватывающими новостями для бизонов», — сказал Дерр. «Это открывает двери для новых открытий и понимания генетики зубров.

«В целом, это жизненно важный шаг на пути к будущему управлению сохранением национальных млекопитающих США», — сказал он.

Разработана комплексная генетическа карта зубров



Новости партнеров