Отправлено: 04.03.10 12:16. Заголовок: Генетика размера.

http://www.runewsweek.ru/science/8129/ Материал взят отсюда.
Их собачье тело


Одиннадцать лет назад у американского генетика из Университета штата Юта Гордона Ларка умер любимый пес Джорди. Ученый обратился к известному нью-йоркскому заводчику Карен Миллер, чтобы найти замену - собаку такой же редкой породы, португальскую водяную. Но та вдруг потребовала от ученого вместо денег ответную услугу. Она заявила генетику, что давно ищет человека, который помог бы разрешить мучившую ее загадку: почему собаки, в отличие от кошек, да и от всех других зверей, обладают таким разбросом в размерах и весе - до ста раз, от килограммового чихуахуа до сенбернара весом в центнер.

Ларк тщетно пытался объяснить, что занимается лишь генетикой сои и бактерий, - кинолог бесплатно выслала ему дорогого щенка, а заодно 5000 родословных португальских водяных. «Пришлось заняться собаками, - смеется Ларк. - Так мы начали проект “Джорди” и стали собирать генетический материал сотен псов по всей Америке». Результаты своей работы он опубликовал на прошлой неделе. Во-первых, Ларку и его коллегам удалось найти «ген карликовости» собак, который примерно 15 000 лет назад появился у могучих волков и в итоге превратил многих из их потомков в маленьких и трогательных любимцев домохозяек. Во-вторых, ученые обещали выяснить, какие гены отвечают за другие особенности пород. Но признались, что это будет очень сложно: собаки - одни из рекордсменов по генетической изменчивости. Может быть, за это их и любят люди: каждый может выбрать породу «под себя» из огромного их разнообразия.

Гордон Ларк и ученые из семи университетов вместе стали собирать генетический материал. Они изучили ДНК более 3000 собак 143 пород - от крошечных пекинесов и тойтерьеров до ирландских волкодавов. «Удивительно, но у всех собак весом меньше 8 килограммов присутствовал ген карликовости, - говорит Ларк. - Рядом с геном IGF-1, отвечающим у многих животных за выработку гормона роста, присутствовал определенный участок ДНК - он-то и подавлял активность гена и не давал собаке вырасти». Тот же ген, как выяснилось, отвечает и за вариации размеров собак внутри одной породы. У мелких представителей португальских водяных ген IGF-1 был подавлен сильнее, чем у крупных. Не вписались в стройную картину лишь огромные ротвейлеры, которые тоже обладали геном карликовости, - по мнению Ларка, у них есть другие генетические механизмы контроля роста, которые еще предстоит открыть. Для проверки своего открытия биологи планируют подсадить ген карликовости мышам - в надежде получить взрослого грызуна крошечных размеров.

Элейн Остендер из Института генома человека, соавтор исследования, обещает, что в течение трех лет ученым удастся расшифровать все остальные участки генов, которые отвечают за главные морфологические признаки собак вроде формы черепа или окраса.

Правда, ответа на самый важный вопрос собачьей родословной - как именно ген карликовости создал из огромных волков маленьких друзей человека? - получено не было. Ученые подозревают, что этот неизвестный пока механизм - общий для происхождения всех домашних животных и даже человека. Ведь небольшие размеры, неагрессивность, игривое поведение, мягкая шерсть - все эти признаки, характерные для некоторых пород собак, типичны скорее для волчат, чем для взрослых волков. Появление половозрелых особей животных с признаками детенышей называют неотенией. Ее обнаруживают почти у всех домашних животных - неагрессивностью, а зачастую и внешним видом они похожи на детенышей своих диких сородичей. Да и человек по некоторым признакам, вроде отсутствия шерсти на теле, схож с детенышами обезьян.

«Возможно, в результате мутаций ген карликовости появляется и у волков, но маленькие волки не выживают в дикой стае, - пытается объяснить собачий феномен Ларк. - И вот древние люди приютили одного из таких маленьких волков, а уже от него пошли все мелкие породы». Впрочем, эксперт Российской кинологической федерации Елена Мычко считает эту теорию абсурдной - «первобытным людям болонки были ни к чему». А мелкие декоративные породы, по ее мнению, появились лишь с возникновением первых городов и аристократии в Древнем Китае, Египте и Южной Америке.
Считается, что первые собаки появились в палеолите, от 50 000 до 10 000 лет назад, - именно тогда древние охотники приручили волков для своих нужд. «Этот процесс трудно назвать сознательным одомашниванием - в отличие от того, что случилось с коровами или свиньями, - говорит Мычко. - Сначала был своего рода союз волка и человека, им было удобно вместе охотиться, а потом в результате естественной эволюции протособаки начали превращаться в собак». Волки прибивались к стоянкам древнего человека, привлеченные объедками, а древние люди смирялись с тем, что вокруг шатаются звери, потому что те своим лаем предупреждали о приближении более крупных хищников. Со временем, кроме охраны и охоты, собак начали привлекать к выпасу скота. Потом стали просто содержать в качестве домашних любимцев.О том, где это произошло, тоже до сих пор идут споры. В 2002 г. группа ученых провела анализ митохондриальной ДНК собак и волков (по тому же методу ученые определяют предков человека) и пришла к выводу, что все существующие сейчас собаки произошли от небольшой группы волчиц где-то в Восточной Азии около 15 000 лет назад. «Удивительно, но по этим данным даже доколумбовые собаки Америки ведут родословную от нескольких восточноазиатских волчиц», - говорит профессор Института общей генетики Илья Захаров. А австралийская собака динго - лишь одичавший потомок одной-единственной беременной собаки, завезенной на Зеленый континент древними мореплавателями. На Крайнем Севере и Аляске появились ездовые собаки, предки современных хаски и лаек, в Африке - предки басенджи, в Восточной Азии - чихуахуа и акиту, а в степях Западной Азии - афганские борзые и салюки. Это и есть, по всей видимости, самые древние породы собак. При этом большинство современных пород генетически ближе к западноазиатским предкам.Но в 2005 г. другая группа ученых провела новое генетическое исследование и пришла к выводу, что разные породы собак появились примерно одновременно, но все-таки от разных подвидов волка и в разных частях Земли. «В общем, пока генетика помогла нам однозначно выяснить лишь то, что все собаки произошли именно от волков, - говорит Захаров. - До недавнего времени существовало заблуждение, что одни породы происходят от волков, а другие - от шакалов, его поддерживал, например, нобелевский лауреат Конрад Лоренц».

Дать ответ на прочие вопросы мешает слишком большое внутривидовое разнообразие. По данным археологических раскопок, уже в Древнем Египте существовало 13–15 выраженных пород. «Но все-таки большинство из 450 современных пород было выведено за последние 200–300 лет в Англии и Германии», - сообщает завлабораторией новосибирского Института цитологии и генетики Александр Графодатский.

Такая скорость селекции объясняется удивительными свойствами собачьей генетики, говорит Гордон Ларк. Недаром некоторые ученые называют геном собаки уникальным, другие - и вовсе загадочным. Псовый геном очень подвержен быстрым мутациям. Дело в том, объясняет Графодатский, что с геномом предка всех современных лисиц, волков, шакалов и собак, живших 30–50 млн лет назад, произошла загадочная «генетическая катастрофа: в какой-то момент геном доисторического волка почему-то рассыпался на маленькие фрагменты и потом собрался в странном порядке». После чего он стал очень подвержен мутациям. За миллионы лет геномы остальных зверей и даже человека почти не изменились, а геном псовых стал резко отличаться от остальных хищников.

Такое же парадоксальное строение генома обнаружено у всего семейства мышиных и у человекообразных обезьян гиббонов. «Причины этого явления до сих пор неясны, - говорит Графодатский. - Но с точки зрения эволюционной теории можно предположить, что такая гибкость генокода привела к высокой адаптивности». Самый изменчивый геном у мышей и крыс - возможно, поэтому они расселились по всему миру и приспособились жить практически в любых условиях, предполагает ученый. В очереди «на расшифровку» еще 40 млекопитающих, их геномы полностью раскроют в ближайшие 3–4 года, но вряд ли кто-нибудь сможет опередить по скорости мутаций мышей и собак.

Об удивительной изменчивости генома собаки, по словам Графодатского, можно судить по тому, что для создания новой породы достаточно лишь пары десятков лет. В конце XIX в. немецкий сборщик налогов Карл Доберман всего лишь за несколько лет вывел новую породу, которая отвечала всем его требованиям. А идеальный охранник - русский черный терьер - был создан советскими селекционерами за пару десятков лет. Такая же скорость мутаций характерна и для других псовых, рассказывает Графодатский: «В нашем институте уже полвека идет эксперимент по одомашниванию лисицы, от вони избавиться пока не удалось, но вот агрессии стало гораздо меньше».