A szekvenált róka genom utal a viselkedés genetikai alapjaira

Közel 60 éve a vörös róka tanítja a tudósokat az állatok viselkedéséről. Hosszú távú kísérlet során az Orosz Citológiai és Genetikai Intézet rókáit szelídség vagy agresszió miatt választották ki, és a farkasoktól a modern kutyákig való háziasítás folyamatát valós időben újrateremtették. Ma a róka genomjának első publikálásával a tudósok meg fogják érteni a szelíd és agresszív viselkedés genetikai alapjait, amelyek fényt deríthetnek az emberi viselkedésre is.

szekvenált

"Nagyon-nagyon régóta várunk erre az eszközre" - mondja Anna Kukekova, az Illinoisi Egyetem Állattudományi Tanszékének adjunktusa és a cikk vezető szerzője. 2002 óta tanulmányozza a híres orosz rókákat.

"Korábbi munkánkban megpróbáltuk azonosítani a róka genomnak a szelídségért és az agresszív viselkedésért felelős régióit, de ezekhez a vizsgálatokhoz referenciagenomra volt szükség, és csak a kutya genomját tudtuk felhasználni. Számunkra a róka genom sokkal jobb erőforrást jelent a viselkedés genetikai elemzéséhez. "

A szekvenálás és a rókgenom összeállítása után a csapat a híres orosz rókákhoz fordult, hogy olyan genetikai régiókat keressenek, amelyek megkülönböztetik a szelíd, agresszív és konvencionális populációkat - a szelíd és agresszív populációktól őshonos, gazdaságban nevelt rókák, de nem különösebb viselkedésűek jellemvonás.

A kutatók minden populációból 10 egyén genomját szekvenálták, majd összehasonlították őket a teljes róka genommal és egymással. A három populáció 103 genomiális régióban különbözött, amelyek közül néhány felelős a szelíd és agresszív viselkedésért.

"A genomiális régiók ilyen felbontású megtalálása a korábbi eszközeinkkel felülmúlta a várakozásokat. Most először nem csak egy olyan kromoszóma egy részét tudtuk meghatározni, amely a rókákat szelídebbé vagy agresszívabbá teszi, hanem meg tudtuk határozni a felelős géneket is, "Kukekova azt mondja.

A csapat összehasonlította a 103 genomi régiót más szekvenált emlősökével és néhány meggyőző hasonlóságot talált. Például azonosították a rókák viselkedési régiói, a kutyák háziasításában fontos régiók és az emberek Williams-Beuren-szindrómához kapcsolódó régióját, amely genetikai rendellenesség rendkívül kimenő, barátságos viselkedéssel jellemezhető.

"Furcsa módon a Williams-Beuren régiót agresszív rókákban találtuk, nem pedig megszelídítettek. Úgy gondoltuk, hogy az ellenkezője lesz" - mondja Kukekova. A rejtélyes megállapítás aláhúzza, hogy mennyi további kutatásra van szükség a régiók teljes megértése előtt.

De a kutatók mélyebbre merültek. Próbaüzemként egyetlen gént, SorCS1 néven hegesztettek be, amely részt vesz a szinapszis kialakulásában, működésében és plaszticitásában, valamint további funkciókban. Bár még soha nem volt ismert, hogy hozzájárulna a társas viselkedéshez, a SorCS1 egyértelműen a rókák nagyon specifikus viselkedésével társult.

Az orosz Citológiai és Genetikai Intézet emberi kezelői nagyon kontrollált módon lépnek kapcsolatba a rókákkal a videofelvételen rögzített rókák viselkedésértékelésének részeként. A kezelők egy percig állnak a szekrények közelében, egy percig tartják nyitva az ajtót, egy percig nyúlnak a rókához, majd becsukják az ajtót, és egy utolsó percig állnak a szekrény közelében. A szelídebb rókák az értékelés utolsó percében továbbra is ragaszkodnak az emberi figyelemhez. Ez a rókacsoport rendelkezik a SorCS1 gén olyan változatával, amely nem található meg az agresszív populációban.

"Úgy gondoljuk, hogy ez a gén szelídebbé teszi a rókákat, de nem akarjuk túl hangsúlyozni - a szelídség nem egyetlen génhez kapcsolódik. A kép mindenképpen összetettebb" - mondja Kukekova.

A cikk "A vörös róka genomgyűjteménye azonosítja a szelíd és agresszív viselkedéshez kapcsolódó genomi régiókat" a Nature Ecology & Evolution folyóiratban jelent meg. A szerzők teljes listája Anna Kukekova, Jennifer Johnson, Xueyan Xiang, Shaohong Feng, Shiping Liu, Halie Rando, Anastasiya Kharlamova, Yury Herbeck, Natalya Serdyukova, Zijun Xiong, Violetta Beklemischeva, Klaus-Peter Koepfli, Rimma Gulevich, Anastasi Jessica Hekman, Polina Perelman, Aleksander Graphodatsky, Stephen O'Brien, Xu Wang, Andrew Clark, Gregory Acland, Lyudmila Trut és Guojie Zhang.

A finanszírozást az Országos Egészségügyi Intézetek GM120782 számú támogatása, az USDA 538922 számú szövetségi Hatch projektje, az Orosz Tudományos Alapítvány 2000-16-16-ig és 16-14-10216-ig, az Orosz Tudományos Akadémia szibériai ágának Citológiai és Genetikai Intézete nyújtotta. 0324-2018-0016 támogatás, az Illinois-i Egyetem Urbana-Champaign Campus Research Boardjának és Nemzetközi Programjainak Irodájának támogatásai. A projektet a Kínai Tudományos Akadémia Stratégiai Kiemelt Kutatási Programja is támogatta (XDB13000000 támogatás).