Помощь зоопарка в изучении «мобильной ДНК» шимпанзе
В преддверии 25-летия открытия ДНК-дактилоскопии (10 сентября) генетики из Университета Лестера, изучающие особый тип ДНК, получили помощь от необычных помощников.
Шимпанзе в зоопарке Твайкросс (Лестершир) были обучены позволять смотрителям брать образцы ДНК с помощью специальных щёчных зондов.
Доктор Ричард Бэдж из всемирно известного Департамента генетики университета изучает «мобильную ДНК» в геномах человека и других приматов.
Большинство генов всегда находятся в одном и том же месте генома. Например, человеческий ген DMD, изменения в котором могут вызывать мышечную дистрофию, всегда расположен на X-хромосоме. Однако «гены», которые изучают доктор Бэдж и его коллеги, перемещались по геному на протяжении всей эволюции млекопитающих и приматов и продолжают делать это сегодня.
«Это делает каждого человека (и каждого шимпанзе!) немного отличающимся на уровне ДНК, подобно ДНК-отпечатку».
Причина интереса к шимпанзе в том, что основной тип мобильной ДНК в их геноме, по-видимому, перемещается гораздо чаще, чем у людей, несмотря на то, что эти мобильные ДНК очень и очень похожи.
Шимпанзе в Твайкроссе представляют особую ценность, потому что среди них есть неродственные особи, а также небольшие семейные группы с известными родственными связями. Это позволяет наблюдать различия между особями по их мобильной ДНК и делать выводы о процессе перемещения, который до сих пор не изучен в деталях.
На данный момент получены образцы от четырнадцати шимпанзе. Для многих из них есть полные родословные (например, Нодди — мама Флинна, Уильяма и Джомара).
Первоначально образцы брали у шимпанзе, усыплённых для плановых ветеринарных процедур. Однако Крис Херн, заместитель руководителя отдела африканских человекообразных обезьян и координатор по обучению в зоопарке, предложила обучить шимпанзе самим давать мазки. Это позволило получать образцы более регулярно и от большего числа особей, особенно молодых и здоровых, которых редко усыпляют.
Проект по сбору ДНК шимпанзе в значительной степени опирается на специальные буккальные зонды Isohelix, которые обеспечивают высокий выход ДНК хорошего качества при минимальном контакте.
Обучение шимпанзе проводилось с помощью положительного подкрепления для получения желаемого поведения. После того как шимпанзе научились открывать рот по сигналу, их десенсибилизировали к зонду. Тренировки для обезьян добровольны и служат умственной и физической стимуляцией.
«Шимпанзе получают виноград в качестве награды, поэтому иногда зонды возвращаются немного зелёными, но это не влияет на наше исследование. Мы можем извлечь немного ДНК винограда, но мы используем высокоспецифичные анализы для шимпанзе, так что это не мешает», — пояснил доктор Бэдж.
Возможность получать образцы ДНК от шимпанзе без общего наркоза — это шаг в будущее. Информация от этих образцов позволяет зоопарку правильно подбирать пары для разведения в рамках программ по сохранению вида.
Двадцать пять лет назад в Департаменте генетики Университета Лестера профессор сэр Алек Джеффрис разработал метод ДНК-дактилоскопии. Это открытие имело далеко идущие последствия:
- идентификация и осуждение преступников,
- реабилитация невиновных подозреваемых,
- опознание жертв преступлений, катастроф и войн,
- достоверное установление отцовства или других семейных связей,
- управление программами разведения исчезающих видов с помощью ДНК-дактилоскопии животных.