Ключът към разрешаването на човешките заболявания се крие в гените на чистопородни кучета

Учените откриха тайна, която обяснява невероятното разнообразие от форми и размери на различни породи кучета. И може да даде улики за някои от генетичните заболявания на човека.

В името на нуждите и вкусовете на човека кучето е превърнато в най-разнообразното животно на Земята. И процесът на трансформация само набира скорост: повечето от 350-400 съществуващи породи са разработени само преди няколко стотин години.

Животновъдите чифтосват различни кучета, за да инициират появата на нови черти и след това усилват тези черти, като използват само онези потомци за разплод, при които желаните черти са проявени в най-голяма степен. Например, смята се, че немските ловци през 18 и 19 век създават комбинация от басет и териер, за да получат куче, идеално за лов на язовци. Резултатът е куче с къси силни крака и дълго тясно тяло, което ви позволява да преследвате язовец в най-дълбоката дупка - така се появи дакелът, на немски „язовец куче“. Дакелът е идеално адаптиран за лов: меката сгъната кожа предпазва от остри зъби на врага, което улеснява понасянето на ухапвания; а за дълга и силна опашка ловецът може лесно да извади асистента си от дупката, като грабне тежък язовец.

Преди това учените предполагаха, че същото генетично разнообразие е отговорно за широкото морфологично разнообразие на кучетата. Резултатите от съвременните изследвания на кучешкия геном бяха изненада: пъстрата мозайка от форми, размери и цветове се определя главно от промените в само няколко секции на ДНК. Разликата между миниатюрното тяло на дакела и масивната конструкция на Ротвайлер е кодирана в последователността на един ген. Контрастът между извитите къси крака на дакела - характеристика, официално наречена „непропорционално нанизъм“ или хондродисплазия - и тънките крака на хрътката е вграден в друг ген.

Това се отнася за всяка порода и практически всяка физическа черта. Проектът CanMap, в който участват университетите в Корнел и Калифорния и Националните здравни институти на САЩ, е събрал ДНК от повече от 900 домашни кучета от 80 породи, както и диви каниди - вълци и койоти. Изследователите са установили, че размерът на тялото, дължината и видът на козината, формата на носа, местоположението на ушите, цвета и други черти, които колективно определят външния вид на определена порода, се контролират от пет дузини генетични "превключватели".

Разликата между висящите и изправените уши се крие в специфична част от гена на хромозома 10 или CFA10. Сгънатата кожа на китайския шар пей се контролира от друга област на гена, HAS2. "Гребен" - ивица коса, израстваща в обратна посока на гърба на родезийски риджбек - се дължи на промяна в гена CFA18.

„Става ни ясно, че разнообразието на екстериора на домашните кучета се основава на много малък набор от генетични вариации“, казва Робърт Уейн, биолог от Калифорнийския университет.

Периодичните съобщения в пресата за откриването на ген за алкохолизъм или рак на гърдата при хората създават фалшивото впечатление, че повечето от чертите се контролират само от един или няколко гена. Всъщност генетиката на морфологията на кучетата, работеща като детска конструкция, е рядко явление. В природата физическата черта или болест обикновено е резултат от сложна колекция от много гени, всеки от които има само частичен принос. Например при хората растежът се контролира чрез промяна на двеста гена.

Защо генетиката на кучетата е толкова различна от другите? Отговорът, според учените, трябва да се търси в еволюционната история на кучетата. Канидите бяха първите опитомени животни. Опитомяването на вълците започва преди 15–20 хиляди години. Изследователите не са съгласни колко насочен или спонтанен е бил този процес. Но, по един или друг начин, приятелството и бизнес партньорството започнаха между човека и кучето.

Освободени от суровите условия на естествен подбор, под закрилата на хората, кучетата оцеляват и се размножават, дори ако са носители на неблагоприятни генетични мутации, например къси крака или опашка. Такива черти в дивата природа бързо биха били отхвърлени. Хиляди години по-късно животновъдите се възползваха от естественото разнообразие на изходния материал и започнаха да създават съвременни породи.

Хората се опитаха да развият нови черти, тъй като колкото по-необичайна линия от кучета успяват да доведат, толкова по-скоро тя ще бъде официално призната за нова порода. Процесът на изкуствен подбор поддържа единични гени, причинявайки значителни промени и позволявайки желаните черти да бъдат фиксирани по-бързо от група от няколко гена.

„Всеки отделен кучешки ген работи като дистанционно управление, настроено едновременно на телевизор, стерео и DVD плейър“, каза изследователят от Станфордския университет Карлос Бустаманте, генетик от проекта CanMap. - Един бутон включва всичко наведнъж ".

Някои от резултатите от изучаването на кучешкия геном могат да бъдат полезни при изследвания върху генетични заболявания на човека. Вече повече от сто кучешки заболявания, много от които имат човешки аналози, са свързани със съответните генни мутации. При кучетата, както и при хората, рискът от развитие на определено заболяване може да се дължи на дълга поредица от мутации. Но тъй като кучетата са били генетично разделени на породи, всяка от които произхожда от много малка група животни, наборът от промени, които причиняват болестта при родословни индивиди, е значително стеснен, понякога до един или два гена.

По този начин изследователи от университета Корнел, изучавайки пигментозен ретинит при кучета, очно заболяване, характерно за хората, регистрират 20 различни мутации, които причиняват това разстройство. Но при шнауцерите и пуделите мутациите са локализирани в различни части на ДНК - в различни гени. Това подтикна учените къде да започнат да търсят в човешкия геном. Резултатите от изследването на кучешката епилепсия също са помогнали на изследователите да проучат болестта при хората.

Когато животновъдите създадоха кучета по свой вкус, те създадоха генетично изолирани групи, без дори да осъзнават колко полезна би била подобна изолация за генетиците в бъдеще. Най-големите възможности се отварят за изследване на рака, тъй като някои видове това заболяване могат да се появят при 60 процента от индивидите от някои породи кучета - и само при един на 10 хиляди души.

Карлос Бустаманте от Станфорд обаче е убеден, че „можем да разберем и изучим поведението на кучетата по-добре от поведението на други животни“. В крайна сметка, добавя ученият, милиони собственици на кучета са нетърпеливи да ни помогнат с нашите изследвания.