Уже прошло 30 лет с момента первого удачного клонирования многоклеточных животных. За эти годы человечество перешло от лягушек и рыб к домашним питомцам. Список из овцы, козы, быка, коровы, оленя, мула и даже хорька в 2005 году пополнился собакой. А поскольку умение приносить тапочки и пугать дичь ценится меценатами гораздо выше качественной шерсти или молока, то собак было клонировано уже два десятка, включая 17 животных, о клонировании которых на прошлой неделе объявила группа под руководством скандального южнокорейского учёного Хван У Сука.
Клонирование позволяет только «воссоздать», сдублировать исходную особь без изменений. Нужные признаки можно или отобрать с помощью поколений селекции, или же встроить благодаря достижениям трансгенной техники, позволяющей внедрять отдельные гены, а вместе с ними и соответствующие признаки.
Проблема в том, что внедрять. Ведь, несмотря на грандиозные проекты по анализу геномов, роль большинства участков и нашей, и собачьей ДНК пока не известна, как неизвестно и то, какие именно участки отвечают за те или иные признаки. Карл Гордон Ларк из Университета американского штата Юта и его американские и британские коллеги частично решили эту проблему.
Проанализировав геном 148 пород собак, они выяснили, где искать виновные за разнообразные признаки гены.
целостная группа домашних животных одного вида, имеющих общее происхождение и отличающихся от особей других групп (пород) экстерьерными и хозяйственно-ценными признаками, которые достаточно устойчиво передаются по наследству. Различают примитивные (аборигенные) породы, сложившиеся в результате стихийного отбора при экстенсивных формах натурального хозяйства, и заводские (культурные) породы, являющиеся результатом направленной селекции и систематической племенной работы.
Такой подход не эффективен при оценке роли генов в сложных поведенческих реакциях, психологических особенностях, продолжительности жизни и размерах. Ведь порода и отличается соответствующим «характером», так что сравнивать между собой геном практически одинаковых особей было бы не совсем логично.
Ларк и его коллеги решили взглянуть на проблему масштабнее и использовать сразу всё многообразие четвероногих питомцев, созданных за века селекции. Если с генетической составляющей эксперимента вопросов не возникло, то в случае с породой учёным пришлось прибегнуть к помощи профессиональных судей.
Фенотип – (от греческого слова «являю», «обнаруживаю») cовокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешнесредовых факторов.
Фенотип можно определить как «вынос» генетической информации навстречу факторам среды. В первом приближении можно говорить о двух характеристиках фенотипа: а) число направлений выноса характеризует число факторов среды, к которым чувствителен фенотип, – мерность фенотипа; б) «дальность» выноса характеризует степень чувствительности фенотипа к данному фактору среды. В совокупности эти характеристики определяют богатство и развитость фенотипа. Чем многомернее фенотип и чем он чувствительнее, чем дальше фенотип от генотипа, тем он богаче. Если сравнить вирус, бактерию, аскариду, лягушку и человека, то богатство фенотипа в этом ряду растет.
Термин фенотип предложил датский ученый Вильгельм Иогансен в 1911 году, вместе с концепцией генотипа, чтобы различать наследственность организма от того, что получается в результате ее реализации. Идею о различии носителей наследственности от результата их действия можно проследить уже в работах Грегора Менделя (1865) и Августа Вейсмана. Последний различал (в многоклеточных организмах) репродуктивные клетки (гаметы) от соматических.
Некоторые характеристики фeнотипа напрямую определяются генотипом, например цвет глаз. Другие сильно зависят от взаимодействия организма с окружающей средой – например однояйцевые близнецы могут различаться по росту, весу и другим основным физическим характеристикам, несмотря на то, что несут одни и те же гены.
Подобное сравнение стало возможным благодаря тому, что все породы собак — по сути, представители одного вида Canis familiaris с полностью идентичной схемой расположения генов.
В поиске экспериментаторы ограничились известными генами, оттестировав свой метод на размерах тела. Их удалось связать с пятью локусами, среди которых, безусловно, факторы роста и старения (IGF1, IGF2BP2, SMAD2 и другие). Эти данные частично совпали с результатами предыдущих частных исследований, а частично выявили новые мишени для генной терапии.
Психологические характеристики собак тоже оказались достоверно связаны с соответствующими генами, хотя их проявление и не было 100-процентным.
означает фиксированное положение (локализацию) на хромосоме, например положение гена. Вариант последовательности ДНК в данном локусе называется аллелью. Упорядоченный перечень локусов для какого-либо генома называется генетической картой. Генное картирование – это определение локусa для специфического биологического признака.
Диплоидные или полиплоидые клетки, которые несут одинаковые аллели на каком-либо локусе называются гомозиготными по этому локусу, а те, которые несут различные аллели – гетерозиготными.
Ген, активирующийся при развитии мозга, обеспечивает сеттерам их сверхспособности при поиске следа. Смелость и скромность попали в зависимость от генов обмена дофамина. Из-за особенностей обмена этого нейромедиатора, ответственного в нервной системе за «поощрение», ротвейлеры более агрессивные, а мопсы, наоборот, застенчивые.
Научное сообщество приняло опубликованную в Genetics работу с осторожностью. Например, Грег Барш из Стэнфордского университета (внесен Минюстом в перечень нежелательных в России организаций) в интервью New Scientist отметил, что могут возникнуть трудности с объяснением поведения генетическими особенностями. Такой вывод он сделал из человеческого опыта. Так же как одна шизофрения отличается от другой, умение пасти у колли может быть принципиально отличным от соответствующего у собаки-пастуха.
