Biomasă critică

Descoperiri anterioare Acum aproximativ 15.000 de ani, este timpul să separați populația de câini și lupi, undeva în Eurasia. Studiul este, desigur, împiedicat de faptul că cele două comunități nu numai că teoretic sunt capabile să se reproducă între ele, dar în multe părți ale lumii oamenii fac acest lucru cu ajutorul activ, deoarece acesta a fost întotdeauna unul dintre secretele „Răcorind” linia genealogică a câinelui.

Totuși, astfel de coexistențe ad hoc complică decodarea separării celor două specii pe baza genomului lor.

După separarea completă a două populații, cca. tot mai multe mutații apar în genom în același ritm, în „poziții neutre” nu în timpul selecției (în practică, o parte foarte mare a regiunii dintre gene este așa). Astfel, timpul de separare poate fi estimat și din numărul de mutații. Cu toate acestea, în urma unor posibile „reîmprospătări ale sângelui”, fragmentele genomului lupului sunt reintroduse întotdeauna în genomul canin de mai multe ori, adică face mai dificilă estimarea funcției ceasului molecular care funcționează cu logica menționată mai sus. . Deoarece aceasta este, desigur, o problemă cunoscută, ea poate fi corectată prin metode statistice adecvate, dar înseamnă și că trebuie să cunoaștem mai mulți genomi de câine și lup pentru estimări exacte.

În cei opt ani de la publicarea genomului câinelui, costurile de secvențiere au fost semnificativ mai mici, așa că astăzi putem încerca să reconstituim istoria înrudirii câinilor-lupi, cunoscând genomul mai multor populații de lupi și al multor rase de câini.

Acestea au confirmat cca. Istoria diviziei de acum 15.000 de ani, îmbogățită cu detaliile interesante pe care aprox. în același timp, cele trei mari populații de lupi de pe continentul eurasiatic pot fi împărțite (lupii chinezi, din Orientul Mijlociu și croații au fost studiați).

La începutul domesticirii, strămoșii celor mai vechi două rase de câini, dingo și Basenji, erau (într-adevăr) separați de ceilalți indivizi implicați în îmblânzire (cu aproximativ 12-13.000 de ani în urmă), deci formează încă o ramură separată în arborele filogenetic.

În timpul îmblânzirii, câinii nu numai că și-au schimbat comportamentul (pe care acum îl înțelegem mai bine datorită experimentelor vulpii lui Belyayev), dar, ca în multe cazuri în timpul evoluției, ne-am adaptat și la sursa de hrană în schimbare.

Enzimele amilazice sunt responsabile pentru descompunerea amidonului și s-a documentat în detaliu suficient la om că gena AMY1 care codifică enzima este prezentă într-un număr mediu de copii în comunitățile cu o dietă bogată în amidon. Interesant este că ceva foarte similar poate fi observat la câini și lupi: în timp ce statutul diploid (adică, două copii) este cel mai frecvent la lupi, găsim în medie mai multe gene care codifică amilaza la câini. Desigur, diferențe mari pot fi observate și aici, așa că în timp ce huskii care trăiesc cu comunități umane de vânătoare poartă doar 3-4 copii ale genelor, genomul ogarilor persani (Saluki) crescut în fosta Mesopotamia, „semiluna fertilă”, nu are mai puțin de 29 AMY1 secvență găsită.

Imaginea va deveni evident și mai clară dacă genomii câinilor care au murit cu mii de ani în urmă pot fi secvențați, dar între timp, o boală misterioasă, Tumora venerică transmisibilă canină (CTVT), considerată a fi cea mai veche linie celulară din lume, ar putea dau naștere la informații despre natura genomului câinilor contemporani.

Această boală este specială prin faptul că este una dintre cele două tipuri de cancer „contagioase” cunoscute: cealaltă este DFTD, care decimează populațiile de diavoli tasmanieni (în mod interesant, articolele care descriu genomurile CTVT și DFTD sunt listate de aceeași Elizabeth Murchison). CTVT se răspândește ca o boală cu transmitere sexuală, ceea ce înseamnă că celulele care formează tumori sunt capabile să se răspândească de la un individ la altul în timpul copulării, unde formează de obicei o tumoare (în jurul organelor genitale). Cu toate acestea, spre deosebire de DFTD, boala nu este fatală, imunitatea se dezvoltă în timp și tumora se retrage. Pentru a o pune puțin (dar numai), pentru a o pune simplu, celulele CTVT sunt utilizate ca o farfurie Petri vie de către gazde individuale în care cresc și ale căror sisteme imunitare sunt jucate suficient de mult timp pentru a se răspândi în jurul agentului patogen.

Nașterea liniei celulare CTVT poate fi datată cu aproximativ 11.000 de ani în urmă, la doar câteva mii de ani de la debutul domesticirii. Spre deosebire de DFTD, deși genomul CTVT a fost rearanjat semnificativ (ceea ce este deosebit de comun pentru celulele tumorale), acesta rămâne în continuare cvasi-diploid (a se vedea imaginea de mai jos, care prezintă cromozomii unui câine „normal” din stânga și cromozomii o celulă CTVT în mijloc).

Desigur, posibila reconstrucție a fostului strămoș este împiedicată (dacă nu chiar imposibilă) de faptul că CTVT a fost pe calea sa mutațională de mii de ani, iar selecția pe genomul său nu mai reflectă nevoile unui patruped, mamifer păros, dar o tumoare care se răspândește ca o boală venerică. Astfel, aprox. jumătate de milion de mutații care reflectă acest lucru ar trebui mai întâi „descifrate” pentru a vedea din nou genomul exact al fostului câine.

Dacă nu suntem perfecționiști, desigur, studiind părțile în afara a jumătate de milion de mutații, vom găsi, de asemenea, multe lucruri interesante de căutat în genomul câinilor care trăiesc astăzi în timpul îmblânzirii recente (deoarece în aceste puncte ale genomului lupul și Genomurile CTVT vor fi aceleași și alte alele din genomul câinelui).

CTVT (cum ar fi DFTD) este, desigur, foarte interesant ca cancer, deoarece nu pare a fi banal să adune un profil de mutație care permite unei celule eucariote să se răspândească ca boală infecțioasă. Pe de altă parte, nu este imposibil (ceea ce nu este mai bun decât faptul că s-ar fi putut dezvolta independent la două specii de mamifere înrudite foarte îndepărtate), așa că atrage atenția asupra pericolelor genetice ale populațiilor mici și foarte consangvinizate: deoarece amprentele lor moleculare, ambele tipuri de cancer de la astfel de comunități.

(Cățelușul jucăuș și cățelușul îl laudă pe Tanja Askani pentru munca ei.)