Древние селекционеры уменьшили генетическое разнообразие домашних лошадей
Селекция лошадей, практикуемая людьми с бронзового века, уменьшила генетическое разнообразие Y-хромосомы, которая передается по отцовской линии. Как пишут генетики в Science Advance, к такому выводу они пришли после анализа геномов 96 жеребцов, живших в период от семи тысяч до 700 лет назад.
Современные домашние лошади находятся в уникальном положении по сравнению с другими домашними животными. У них практически отсутствует генетическая изменчивость по отцовской линии, но наблюдается большое разнообразие вариантов митохондриальных ДНК, передающихся по материнской линии. Раньше исследователи предполагали, что перекос вызван тем, что одомашненные лошади произошли от многих кобыл и небольшого числа жеребцов, однако недавний генетический анализ древней ДНК показал, что до железного века разнообразие вариантов Y-хромосомы было гораздо выше, чем сейчас.
Чтобы выяснить, повлияло ли одомашнивание лошадей на их генетическое разнообразие по отцовской линии, генетики из шести европейских стран под руководством Людовика Орландо (Ludovic Orlando) из Тулузского университета по останкам проанализировали последовательности Y-хромосомы 96 жеребцов, обитавших на территории Евразии в период от семи тысяч до семисот лет назад.
Оказалось, что около 4,2 тысяч лет назад появился гаплотип современных домашних лошадей Y-HT-1, который постепенно вытеснил все остальные. А вариабельность Y-хромосомы начала уменьшаться около 3,5 тысяч лет назад, когда кочевники из Азии стали мигрировать в Европу, по-видимому, привозя с собой лошадей. Авторы исследования предположили, что селекционеры бронзового века отбирали для размножения некоторых жеребцов с подходящими признаками. Статистический анализ это предположение подтвердил. Древние римляне продолжили дело своих предшественников: они проводили селекцию по отцовским линиям. В результате, в конце их владычества гаплотип Y-HT-1 практически полностью вытеснил остальные.
Ранее генетики выяснили, что лошади Пржевальского, долго время считавшиеся последними дикими лошадьми, оказались одичавшими потомками лошадей, одомашненных около 5,5 лет назад в Центральной Азии. А предки современных лошадей были одомашнены гораздо позже, около четырех тысяч лет назад.
Проект получил название Unknome
Британские исследователи представили пополняемую и редактируемую пользователями базу данных белков, в которой они ранжируются по степени того, насколько мало о них известно. Проект призван обратить внимание на подобные белки и ускорить процесс их изучения. Публикация об этом появилась в журнале PLoS Biology. Как известно со времени прочтения человеческого генома, в нем закодировано примерно 20 тысяч белков. Применение протеомного и транскриптомного подхода в прошедшие после этого два десятилетия подтвердило, что большинство из них экспрессируются, и позволило выяснить назначение многих из них. Тем не менее, многие белки до сих пор остаются не охарактеризованными несмотря на то, что значительная их часть эволюционно консервативна и может выполнять критически важные функции. Во многом это связано с тем, что исследователи склонны фокусироваться на уже изученных белках, поскольку такие работы дают более предсказуемый результат. Чтобы систематизировать подход к идентификации и характеризации неизвестных белков, сотрудники Лаборатории молекулярной биологии британского Совета по медицинским исследованиям, Кембриджского и Оксфордского университетов под руководством Мэтью Фримена (Matthew Freeman) и Шона Манро (Sean Munro) создали и выложили в открытый доступ базу данных Unknome (буквально «незном», сокращенное от unknown genome — «неизвестный геном»). Она содержит ортологичные по базе PANTHER и собранные в кластеры последовательности белков человека и популярных модельных животных (таких, например, как кишечная палочка, дрозофила и мышь), взятые из базы UniProt. Им присваивается численная оценка «известности» (knownness) на основании аннотаций в проекте Gene Ontology (GO). Пользователи могут присваивать им свою оценку, исходя из имеющейся информации. Авторы работы оценили пригодность Unknome как основания для экспериментальной работы, выбрав с его помощью набор из 260 белков дрозофилы с неизвестными функциями (показатель известности 1,0 и менее), сохранившихся у людей. Нокдаун некоторых из этих генов с помощью РНК-интерференции приводил к утрате жизнеспособности. Функциональный скрининг остальных указал на участие некоторых в фертильности, развитии организма, передвижении, контроле качества синтезированных белков и устойчивости к стрессу. Выборочное выключение генов с использованием CRISPR/Cas9 определило два гена, отвечающих за мужскую фертильность, и компонент сигнального пути Notch, принимающего участив нейрогенезе, онкогенезе и связанного с различными неврологическими заболеваниями и пороками развития. Исследователи заключают, что тщательная оценка недостаточности знаний о функции гена и кодируемого им белка предоставляет ценный ресурс для поиска направлений биологических исследований и, возможно, стратегий их эффективного финансирования. Иногда на точность генетических баз данных могут влиять весьма неожиданные факторы. В материале «Наследили тут» можно почитать о том, как данные в одной из таких баз оказались испорчены неизвестными паразитами.