Mutația genetică responsabilă pentru rasele de „câini de jucărie” există de mii de ani

Gena câinilor mici, una dintre principalele responsabile de dimensiunile mici la anumite rase (cum ar fi Pomeranian și Chihuahua), a evoluat la lupi cu mult înainte ca oamenii să înceapă să crească animalele de companie. Cercetătorii au descoperit că mutația poate fi urmărită chiar până la lupii care au trăit cu peste 50.000 de ani în urmă.

Cercetătorii au descoperit gena câinilor mici, care se găsește în gena factorului de creștere asemănător insulinei 1 (IGF1), studiind datele colectate ca parte a Proiectului National Institutes of Health (NIH) Dog Genome, un proiect de știință participativă în care proprietarul colectează mostre de ADN de la câinii săi de companie.

• Un studiu arată că muștele sunt mai vulnerabile decât albinele la schimbările climatice
• Imagini incredibile arată cum beau apă șerpii însetați

Această mutație „neobișnuită”, găsită nu în gena IGF1 în sine, ci mai degrabă în ADN-ul care reglează expresia acestei gene, le scăpase anterior cercetătorilor timp de peste un deceniu, notează Live Science.

„Este ca și cum natura ar fi ținut ascunsă gena câinilor mici”

După ce s-au consultat cu oameni de știință din Anglia și Germania, cercetătorii au descoperit că mutația era prezentă în ADN-ul vechi de 54.000 de ani de la fosile de lupi siberieni (Canis lupus campestris), precum și în ADN-ul fiecărei specii de canide existente astăzi, inclusiv șacali, coioți și câini sălbatici africani.

„Este ca și cum natura ar fi ținut ascunsă gena câinilor mici până când a fost nevoie de ea”, a declarat autorul principal Elaine Ostrander, genetician la NIH, specializat în câini.

Descoperirea ne ajută să punem la un loc ceea ce știm despre domesticirea câinilor și dimensiunea corpului lor, a adăugat ea.

Gena câinilor mici este o mutație neobișnuită

Genele sunt secțiuni ale ADN-ului care acționează ca model pentru construirea unor proteine ​​specifice. Fiecare genă este alcătuită dintr-o combinație unică de patru baze (adenină (A), guanină (G), citozină (C) și timină (T) care codifică o anumită proteină.

Pentru a face o proteină specifică, celulele trebuie să deschidă ADN-ul dublu catenar pentru a citi bazele catenei care conține gena corespunzătoare. Componentele speciale din interiorul celulei copiază apoi ADN-ul și creează ARN, care este apoi folosit pentru face proteinele. Acest proces este cunoscut sub numele de transcriere.

Noua mutație este localizată într-o secțiune a ADN-ului din apropierea genei IGF1 și reglează expresia acesteia, care, la rândul său, influențează dimensiunea corpului câinelui.

Există două versiuni, sau alele, ale acestui fragment de ADN: o alelă are o bază suplimentară de citozină (C),, care provoacă o dimensiune mai mică a corpului, iar cealaltă alelă are o bază suplimentară de timină (T), care provoacă o dimensiune corporală mai mare, a spus Ostrander.

Fiecare câine moștenește două alele ale genei (una de la fiecare părinte), ceea ce înseamnă că poate avea fie două versiuni ale alelei mici (CC), una din fiecare (CT) sau două ale alelei mari (TT), a adăugat ea.

Când au apărut primele rase de câini puțin mai mici?

După ce au găsit mutația, cercetătorii NIH au vrut să știe cât de departe pot fi urmărite alelele în evoluția canidelor, fapt ce i-a determinat să caute mutația în ADN-ul lupilor antici din genomurile publicate în studiile anterioare.

„Am fost surprinși să găsim mutația și încântați să aflăm că ambele variante [C și T] au fost prezente acum peste 54.000 de ani”, a spus Ostrander. Cercetătorii au crezut că alela pentru statura mai mică era mult mai nouă decât cea pentru dimensiunea mai mare, dar nu a fost așa, a adăugat ea.

Mutația IGF1 pare să fi jucat un rol cheie în evoluția canidelor mai mici, cum ar fi șacalii, coioții și câinii sălbatici africani, toți având două copii ale alelei mici (CC). Cu toate acestea, este extrem de puțin probabil ca patrupezii de talie mică să fi evoluat în mod natural pentru a deveni atât de mici fără intervenția domesticirii și creșterii de către oameni, a adăugat Ostrander.

„Alela mică a fost menținută la un nivel scăzut [la câini] timp de zeci de mii de ani până când a fost selectată în timpul sau în jurul perioadei de domesticire”, a spus Ostrander. Această alegere a fost făcută pentru a crea câini mai mici care puteau vâna mai bine prada mică, cum ar fi iepurii, a adăugat ea.

Primele rase de câini puțin mai mici, care au fost în cele din urmă crescute în versiunile extrem de miniaturale pe care le vedem astăzi, au apărut cu 7.000-9.500 de ani în urmă, potrivit cercetătorilor.

Ce anume influențează dimensiunile corpului unui câine?

Gena IGF1 nu este singura genă care influențează dimensiunea corpului unui câine. Cel puțin 20 de gene cunoscute codifică dimensiunea corpului, dar această genă particulară are o influență exagerată: este responsabilă pentru aproximativ 15% din variația dimensiunii corpului între rasele de câini, o cantitate mare pentru o singură genă, a spus Ostrander.

În comparație, sute de gene afectează dimensiunea corpului la oameni, a spus Ostrander. Dar nu este surprinzător faptul că patrupezii au mai puține gene legate de dimensiunea corpului, având în vedere că majoritatea raselor de câini există de doar câteva sute de ani, a adăugat ea.

Cercetătorii vor continua să studieze mai multe gene responsabile de mărimea corpului la câini pentru a înțelege mai bine cum lucrează acestea împreună pentru a determina dimensiunea exactă a fiecărei rase, de la Chihuahua până la Dogul german.

„Următorul pas este să ne dăm seama cum proteinele produse de aceste gene lucrează împreună pentru a face câini mari, câini mici și tot ce evistă între”, a spus Ostrander.

Studiul a fost publicat online pe 27 ianuarie 2022 în revista Current Biology.

Vă recomandăm să citiți și:

Cum își țes păianjenii pânza pe întuneric? Inteligența artificială a dezvăluit detalii fără precedent

Cum au reușit lupii cenușii să supraviețuiască erei glaciare, când multe alte animale au dispărut

„Regele mlaștinii”, uriașul crocodil care teroriza cândva Australia. Ce au aflat cercetătorii despre această specie

Aspretele, o fosilă vie și cea mai rară specie de pește din Europa, a fost redescoperit într-un râu din România