Геном коровы ускорит эволюцию сельского хозяйства
Шесть лет работы, 300 исследователей из 25 стран мира, $53 миллиона — всё ради того чтобы изучить почти 3 миллиарда пар оснований и 22 тысячи генов коровы (Bos taurus). Что взамен?
Учёные обещают улучшить поголовье скота, сделав его устойчивее к болезням, и как минимум повысить качество молока и мяса, а заодно побольше узнать об историческом прошлом такого, казалось бы, досконально изученного животного.
Корова стала лишь ещё одним звеном цепи расшифрованных геномов. Напомним, что одним из последних везунчиков был утконос.
Однако трудно, наверное, найти столь же важное для сельского хозяйства животное, как корова. Потому она по-своему может считаться первой среди равных.
«Это очень ценная информация, — говорит один из участников проекта доктор Росс Теллам (Ross Tellam) из австралийской исследовательской организации CSIRO. — Мы сможем за 50 лет добиться таких же результатов, как за последние восемь тысяч лет».
Ранее улучшить породу можно было лишь путём отбора лучших быков (которые могут давать до тысяч голов потомства), либо с помощью изменения рациона коров.
Доктор Далримпл отмечает, что из 22 тысяч расшифрованных генов около 14 тысяч являются общими для всех млекопитающих (фото CSIRO).
«Это только начало революции в способах разведения животных и производства пищи. Когда нам удастся разобраться во всём многообразии генов, мы сможем, к примеру, варьировать нежность и мраморность мяса, предсказывать, каким оно будет у того или иного животного, влиять на него посредством специально выработанной диеты», — говорит доктор Брайан Далримпл (Brain Dalrymple).
«Мы также надеемся, что полученная информация позволит снизить негативное влияние скота на окружающую среду», — добавляет Ричард Гиббс (Richard Gibbs) из медицинского колледжа Бэйлор (Baylor College of Medicine). В частности, речь идёт об уменьшении испускаемого коровами метана (мы писали о том, как аргентинцы решили собирать его в специальные резервуары).
Полный список всех организаций, участвовавших в этом международном проекте, можно посмотреть здесь.
Уже сейчас расшифровка дала любопытные результаты. Так, учёным стало известно, что по сравнению с другими животными у коровы гораздо больше генов (и их копий), отвечающих за иммунитет.
Видимо, этот факт обусловлен тем, что коровы относятся к жвачным. В их многокамерных желудках обитает гораздо большее количество микроорганизмов, которые помогают им переваривать такую сложную пищу, как трава.
«Из-за микробов и того, что эти животные живут большими стадами, они очень чувствительны к любой инфекции», — поясняет Теллам.
Однако полностью разобраться со всеми нюансами генетикам ещё только предстоит.
Кроме того, выяснилось, что коровы оказались ближе к человеку, нежели грызуны. Несмотря на то что они «отделились» от нас позже, их генетический материал видоизменился гораздо сильнее, нежели коровий.
Впрочем, этому есть вполне достойное объяснение: мыши и крысы быстрее эволюционируют (за счёт высокой скорости воспроизводства).
Подробнее об этом исследовании читайте на сайте проекта, в пресс-релизе колледжа (там вы также найдёте несколько видеороликов с интервью учёных) и в общей статье авторов исследования, вышедшей в журнале Science.
Для выяснения различий между породами коров (которые, кстати, оказались весьма значительными) были секвенированы геномы ещё шести разновидностей: голштинской (Holstein), абердин-ангусской (Angus), джерсейской (Jersey), лимузинской (Limousin), норвежской красной (Norwegian Red) и браман (Brahman) (фото с сайтов stackyard.com, clonesafety.org, gotpetsonline.com, twemlowslimousins.co.uk, tiho-hannover.de и graybrahman.com).
Параллельно с первой работой другие учёные составляли карту гаплотипов крупного рогатого скота (Bovine Haplotype Map), рассказывающую о различии между породами. Генетики исследовали около двух миллионов однонуклеотидных полиморфизмов (single-nucleotide polymorphism) от пятисот коров.
Из них наиболее значимыми оказались порядка 37 тысяч. Отметим, что различия даже в одной такой паре оснований могут повлиять на работу всего гена, а значит, сделать высокопроизводительное животное совершенно бесполезным.
Оказалось, что среди представителей одной породы коров подчас попадаются сильно различающиеся особи (даже люди и собаки не столь отличны между собой).
Статья, посвящённая данной работе, также опубликована в журнале Science.
Помогут ли генетические данные облегчить работу селекционерам, принесут ли ожидаемые дивиденды и насколько «натуральными» при этом останутся мясо и молоко, проверим лет эдак через пятьдесят.
Type
