Генетические исследования собак объясняют, почему шарпеи морщинистые

Существует более 400 генетически различных пород собак с огромными вариациями в размере, окрасе, типе шерсти и темпераменте. Учёные стремились понять, какие именно изменения в генах, вызванные веками селекционного разведения, объясняют эти различия. Новое исследование пролило свет на эту загадку.

Исследование, проведённое Джошуа Аки и коллегами из Вашингтонского университета в Сиэтле (США), включало секвенирование крупных участков генов у 300 собак 10 пород, включая шарпея, стандартного пуделя и джек-рассел-терьера. Целью было определить области, вероятно подвергавшиеся искусственному отбору, и идентифицировать гены, соответствующие отобранным физическим признакам.

В отличие от предыдущих работ, которые шли от признака к поиску генов, Аки и его коллеги начали с генов. Они искали регионы, различающиеся у разных пород, а затем — физические признаки, которые могли быть с ними связаны. Было обнаружено 155 различных генетических регионов, вероятно изменённых в ходе разведения, включая пять генов, ранее связывавшихся с межпородными различиями.

Исследователи нашли множество генов, влияющих на размер собаки или окрас шерсти. Также были выявлены специфические различия в гене, приводящем к морщинистой коже шарпея. Это открытие было сделано путём сравнения генов 32 сильно морщинистых шарпеев с генами 18 шарпеев с более гладкой кожей. Аки отметил, что выбрал для особого изучения шарпея, поскольку у людей также существуют редкие мутации, вызывающие сильную морщинистость.

Затронутый ген HAS2 кодирует фермент (гиалуронат-синтаза 2), важный для производства кожной ткани. Аки предположил, что произошла мутация, заводчику понравился вид морщинистого щенка, и признак был закреплён селекционным разведением.

Собаки были одомашнены как минимум 10 000 лет назад, но большинство современных пород появились лишь в последние несколько столетий. Хотя в ранние годы о генетике ничего не знали, селекционное разведение всегда подразумевало отбор генов и влияние на их экспрессию.

Огромное разнообразие пород собак облегчает идентификацию генов, отвечающих за конкретные фенотипы (физические признаки), по сравнению с исследованиями на людях. Изучение генетических изменений, приводящих к разным формам тела, размерам и темпераментам у собак, также может выявить генетические изменения, лежащие в основе породоспецифичных заболеваний и различий в поведении.

Понимание функций генов собак и того, как они были изменены искусственным отбором, также может помочь учёным больше узнать о наших собственных генах и их эволюции путём естественного отбора. Аки заявил, что это и есть главная причина интереса к генетике собак, хотя добавил, что изучать их ещё и просто интересно.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) 11 января.