Новое исследование, проведенное Техасским университетом A&M и учеными Университета Миссури, объясняет, как кошачьи, включая домашних кошек, львов, тигров и азиатских леопардовых кошек, эволюционировали в разные виды, и проливает свет на то, как различные генетические изменения у кошек связаны со способностями к выживанию. Результаты были опубликованы в журнале Nature Genetics.
«Наша цель состояла в том, чтобы лучше понять, как развивались кошки, и генетическую основу различий между видами кошек», — сказал профессор Билл Мерфи из Техасского университета A&M. «Мы хотели воспользоваться некоторыми новыми технологиями, которые позволяют нам создавать более полные геномные карты кошек».
Профессор Мерфи и его коллеги пытались лучше понять, почему хромосомы кошек — клеточные структуры, содержащие генетическую информацию о таких характеристиках, как цвет шерсти, размер и сенсорные способности — более стабильны, чем у других групп млекопитающих.
«Мы уже давно знаем, что хромосомы кошек разных видов очень похожи друг на друга. Например, хромосомы львов и домашних кошек практически не различаются», — сказал профессор Мерфи. «Похоже, что дупликаций, перестроек и других типов вариаций гораздо меньше, чем у человекообразных обезьян».
В отряде приматов такого рода генетические вариации привели к эволюции различных видов, включая человека и человекообразных обезьян.
«Гены человекообразных обезьян имеют тенденцию ломаться и перестраиваться, и даже в геноме человека есть очень нестабильные участки. Эти вариации могут предрасполагать некоторых людей к генетическим заболеваниям, таким как аутизм и другие неврологические расстройства», — сказал профессор Мерфи.
Ключом к этим различиям между кошками и обезьянами, по-видимому, является частота так называемых сегментных дупликаций.
«Исследователи генома приматов смогли связать эти сегментные дупликации с перестройками хромосом. Чем больше сегментных дупликаций в вашей ДНК, тем больше вероятность перестройки хромосом и т. д.», — сказал профессор Мерфи. «Сравнивая большое количество геномов видов кошек, мы обнаружили, что у кошек имеется лишь малая часть сегментных дупликаций, обнаруженных у других групп млекопитающих — на самом деле у приматов таких дупликаций в семь раз больше, чем у кошек. Это большая разница, и теперь мы считаем, что понимаем, почему геномы кошек более стабильны».
Хотя у кошек, возможно, не так много крупных генетических перестроек в ДНК, у них все же есть много различий.
Благодаря своим исследованиям авторы теперь лучше понимают, какие части ДНК кошек вызывают эти вариации, особенно вариации, определяющие видообразование или различия между видами.
«Оказывается, в центре Х-хромосомы есть большая область, где происходит большая часть генетических перестроек», — сказал профессор Мерфи. «На самом деле, в этом регионе есть один специфический повторяющийся элемент под названием DXZ4, который, как говорят нам, в значительной степени ответственен за генетическую изоляцию по крайней мере двух видов кошек: домашней и лесной».
DXZ4 — повтор спутника; это не типичный ген, который кодирует такой физический признак, как цвет шерсти, а, скорее, он помогает в трехмерной структуре Х-хромосомы и, вероятно, играет важную роль в видообразовании кошек.
«Мы до сих пор не знаем точный механизм, но, сравнивая все эти кошачьи геномы, мы можем лучше измерить скорость, с которой DXZ4 развивался у одного вида по сравнению со всеми остальными. Мы узнали, что DXZ4 — одна из наиболее быстро развивающихся частей генома кошки; он развивается быстрее, чем 99,5% остального генома», — сказал профессор Мерфи. «Благодаря скорости, с которой он мутирует, мы смогли продемонстрировать, почему DXZ4, вероятно, связан с видообразованием».
Используя новые, очень подробные последовательности генома, профессор Мерфи и соавторы также обнаружили более четкую связь между количеством обонятельных генов, которые управляют обнаружением запаха у кошек, и вариациями социального поведения и тем, как они связаны с окружающей средой.
«Поскольку кошки — хищники, которые в значительной степени полагаются на обоняние, чтобы обнаружить свою добычу, их обоняние — довольно важная часть их личности», — сказал профессор Мерфи. «Кошки — очень разнообразное семейство, и мы всегда хотели понять, как генетическая изменчивость играет роль в способности разных видов кошек чувствовать запах в разной среде обитания».
У львов и тигров довольно большая разница между определенными генами запахов, участвующими в обнаружении феромонов — химических веществ, которые разные животные выделяют в окружающую среду для передачи информации о личности, территории или опасности.
Вероятно, большая разница связана с тем, что львы — очень социальные животные, живущие семейными группами, а тигры — одиночный образ жизни. Львы, возможно, меньше полагаются на феромоны и другие запахи, потому что они постоянно находятся рядом с другими львами, что отражается в меньшем количестве генов этого типа в их геномах. Тигры, с другой стороны, должны иметь возможность чуять добычу на очень больших территориях, а также находить себе пару.
«Тигры, как правило, имеют большой набор обонятельных и феромонных рецепторов. Мы считаем, что это напрямую связано с размером их территорий и разнообразием окружающей среды, в которой они живут», - сказали ученые.
С другой стороны, домашние кошки, похоже, утратили широкий спектр обонятельных генов. Если им не нужно путешествовать так далеко, чтобы найти то, что им нужно, потому что они живут с людьми, то вполне логично, что естественный отбор не сохранит эти гены.
Один из наиболее важных выводов этого исследования заключается в том, что виды кошек могут быть во многом похожи, но их различия имеют значение.
Эти различия показывают, насколько эти животные идеально приспособлены к своей естественной среде обитания. Они не взаимозаменяемы, и это ценная информация для защитников природы и других лиц, работающих над сохранением или восстановлением видов в их естественной среде обитания.
Названо место на Земле, наиболее устойчивое к глобальным катастрофическим рискам
Порой кажется, что катастрофическим опасностям, с которыми мы, как вид, сталкиваемся, нет конца. Ядерный апокалипсис. Изменение климата. Пандемии. Искусственный интеллект. Супервулканы. Список очень длинный. Но если действительно разразится настоящий ад…
Превращение огненного шара в метеорит занимает 7 шагов – больше, чем считалось
Ранее предполагалось, что образование метеорита — довольно простой процесс. Космический камень падает в атмосферу, подвергается сильному трению, распадается и оседает на земле. Но новые исследования показали, что на самом деле…
Далеко стоящий поток звёзд может дать новые подсказки о тёмной материи
Темная материя продолжает бросать вызов астрономам, которые пытаются разгадать тайну этого до сих пор невидимого вещества, пронизывающего Вселенную. Дело не в том, что этого вещества не существует. Оно существует, но…
МО: силы ПВО за ночь сбили 267 украинских БПЛА над регионами РФ
Средства ПВО за прошедшую ночь перехватили и уничтожили над регионами РФ, а также над акваториями Черного и Азовского морей 267 украинских беспилотников самолетного типа. Об этом сообщили в Минобороны России.…
НПЗ и логистические центры. Что известно об ударах ВС России по объектам на Украине
Российские войска в ходе массированного удара высокоточным оружием поразили объекты энергетики, обеспечивающие функционирование портов Украины в Одесской области. Об этом сообщили в Минобороны РФ. Были поражены металлургические комбинаты в Запорожье…
ВС РФ наступают, несмотря на попытки ВСУ удержать Донбасс. Заявления начальника Генштаба Герасимова
Начальник Генштаба ВС России Валерий Герасимов проверил ход выполнения боевых задач военнослужащими Южной группировки, заслушал доклад командующего и отметил ее достижения в освобождении ДНР. Об этом сообщили в Минобороны РФ.…
Швеция намерена радикально изменить методы шпионажа против России
Парламент Швеции одобрил создание Службы внешней разведки (UND). Новое ведомство приступит к работе ...
Лунные камни скрывают подсказки о взрывах близлежащих звёзд
На поверхности Луны скрыты миллиарды лет космической истории, искаженные бесчисленными мельчайшими у...
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".