Российские ученые расшифровали геном гепарда

360° Подмосковье

Группа российских ученых из Санкт-Петербургского государственного университета и Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН (Новосибирск) впервые в истории расшифровала геном африканского гепарда, сообщило издание Сибирского отделения РАН "Наука в Сибири" со ссылкой на статью в авторитетном журнале Genome Biology. По мнению исследователей, открытие поможет остановить сокращение популяции гепардов, сегодня находящихся на грани вымирания.

Исследование оказалось возможным после визита в Санкт-Петербург одного из ведущих специалистов по геномике кошачьих Стивена О'Брайена, который ранее расшифровал ДНК тигра, льва, снежного барса и домашней кошки. Ученый организовал в СПБГУ Центр геномной биоинформатики имени Добржанского и пригласил туда несколько одаренных исследователей со всей России. Группа ученых приняла решение сосредоточиться на геноме африканского гепарда. Причина заключается в том, что этот представитель семейства кошачьих, во-первых, находится на грани вымирания, во-вторых, таит в себе сразу несколько биологических загадок. В частности, гепарды обладают необычайно низкой фертильностью и иммунитетом.

Ученые исследовали геномы семи гепардов. Три из них были из Танзании, четыре - из Намибии. Расшифровка ДНК помогла специалистам понять особенности данного вида. Оказалось, что современные гепарды практические не обладают генетическим разнообразием - ДНК различных особей необычайно похожи. В частности, у всех были обнаружены практически идентичные гены, отвечающие за принятие или непринятие чужеродных тканей. Кроме того, выяснилась и причина низкой фертильности - к гибели сперматозоидов вел ген, несущий в себе большое число мутаций. По словам авторов работы, эти особенности обусловлены историей гепардов.

"За время существования гепардов было два "бутылочных горлышка". Первое случилось 100 тысяч лет назад, когда эти кошки достаточно сложным путем мигрировали из Америки через Азии в Африку, и в конечном счете на всем пути вымерли, остались только в Африке. А порядка 12 тысяч лет назад произошло массовое вымирание, когда погибала почти вся мегафауна: мамонты, саблезубые тигры и прочие крупные животные. Гепардов тоже достаточно сильно подкосило, хотя полностью они не исчезли", - рассказал младший научный сотрудник Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН Алексей Макунин.

По его словам, данные об этих "бутылочных горлышках" хорошо прослеживаются в ДНК. В результате гибели большого числа особей между собой зачастую скрещивались близкородственные гепарды, что неминуемо влекло за собой сокращение генетического разнообразия.

"Дело в том, что каждый геном получается в двух копиях - от матери и от отца. Глядя на соотношение того, как распределяются разные гены, можно примерно предположить, какой из них от кого получен. Таким образом можно уйти вглубь поколений, чтобы в конечном счете определить так называемый эффективный размер популяции, то есть понять, сколько особей участвовало в образовании конкретного индивидуума в определенный момент прошлого", - объясняет Макунин.

Как подчеркивает ученый, при скрещивании сильно отличающихся представителей вида рост количества предков идет по экспоненте, и их должно быть бесконечно много. Однако у гепардов этого не наблюдалось, что заставило исследователей сделать вывод, что чаще всего скрещивание шло между родственными особями. Это привело к тому, что сегодня гепард является одним из самых гомогенных видов среди представителей кошачьих. Большей однородностью ДНК обладают только индийские львы, на протяжении нескольких тысяч лет живущие в изоляции.

По словам Алексея Макунина, исследование поможет сохранить популяцию гепарда, создавая животным условия для увеличения рождаемости.

"Помимо всего прочего, в исследовании был получен набор точек, по которым гепарды не похожи друг на друга - так называемые инновационно-вариабельные сайты. Генетически эти животные очень однородны, но, тем не менее, между ними есть некоторые различия. Теперь относительно легко разработать панель для генотипирования", - отметил Макунин.

Исследователь уверен, что создание инновационно-вариабельных сайтов позволит подбирать для гепардов идеальных брачных партнеров, вероятность появления потомства с которыми будет высокой.

"В каком-то смысле это похоже на планирование семьи для гепардов", - говорит Макунин.

Как отмечается в издании, сегодня в Африке существуют две резервации гепардов. Пока остается загадкой, как заставить две конкретные особи справиться друг с другом, однако это уже, по словам специалистов, является задачей биологов, а не генетиков.

Накануне, напомним, в РФ праздновали Всемирный день кошек. На этот праздник день хозяева пытаются порадовать любимцев угощениями, в разных городах устраивают выставки кошек, зоопарки готовят к этому дню специальную программу для посетителей. Но, несмотря на то, что у кисок есть собственный день, люди не перестают восхищаются ими круглогодично. Читать далее>>

посмотреть на 360° Подмосковье