Генетический вариант определяет скорость поседения и риск меланомы у лошадей
Международный консорциум под руководством учёных из Уппсальского университета (Швеция) обнаружил, что скорость поседения шерсти и предрасположенность к меланоме кожи у лошадей определяются числом копий небольшой дуплицированной последовательности ДНК в гене Syntaxin 17. Исследование опубликовано в Nature Communications.
Суть открытия
- Седение с возрастом — распространённый вариант окраса у лошадей, характеризующийся прогрессирующим поседением и предрасположенностью к кожной меланоме.
- Ранее было показано, что этот процесс связан с дупликацией участка ДНК размером 4600 пар оснований в интроне гена Syntaxin 17. Эта последовательность действует как энхансер, повышая экспрессию как Syntaxin 17, так и соседнего гена NR4A3.
- В новом исследовании выявлены три варианта гена в локусе Grey:
- G1 — без дупликации (дикий тип).
- G2 — с двумя копиями дуплицированной последовательности. Вызывает медленное поседение и не связан с повышенным риском меланомы.
- G3 — с тремя копиями дуплицированной последовательности. Вызывает быстрое поседение и значительно повышенный риск кожной меланомы.
Дозовый эффект и пороговое значение
Поскольку у лошади две копии каждой хромосомы, общее число копий дуплицированной последовательности может составлять от двух до шести в зависимости от генотипа.
- Обнаружен выраженный дозовый эффект: скорость поседения и предрасположенность к меланоме возрастают в зависимости от числа копий дуплицированной последовательности.
- Существует пороговый эффект: повышенный риск меланомы наблюдается только при наличии варианта G3 (три копии).
Распространение и практическое значение
- В исследовании генотипировали 1400 лошадей из 78 пород.
- Вариант G3 (быстрое поседение, белый окрас) обнаружен в 62 породах.
- Аллель G2 (медленное поседение, серый окрас) найден только в 8 породах, что указывает на сильный отбор в пользу белых лошадей из-за их красоты.
- Теперь доступен генетический тест, позволяющий в раннем возрасте определить, станет ли лошадь серой или белой, и оценить её риск развития меланомы.
Происхождение вариантов и будущие исследования
- Открытие основано на связи медленного поседения с вариантом G2 у шведских пони коннемара и японских чистокровных лошадей.
- Установлено, что G2 возник из G3 в результате потери одной копии дупликации, что демонстрирует генетическую нестабильность при наличии множественных копий последовательности на хромосоме.
- Главная неразгаданная загадка — почему повышенная экспрессия генов Syntaxin 17 и/или NR4A3 приводит к прогрессирующему поседению и предрасположенности к меланоме. Решение этой задачи может иметь значение для понимания развития опухолей в целом и для профилактики или лечения меланом у лошадей.