Биологи выявили «ген послушания» у одомашненных лисиц
Биологи нашли ген, который ассоциируется с послушностью у лисиц, рассказывается в Nature Ecology&Evolution. Это SorCS1, кодирующий одноименный белок, который регулирует передачу сигналов между нейронам центральной нервной системы.
Обыкновенная или рыжая лисица (Vulpes vulpes) относится к тому же семейству псовых, что и волки, и подвид обыкновенного волка — собака. Но, в отличие от собак, которых одомашнили около 15 тысяч лет назад, доказательств того, что древние люди пытались приручить лисиц, нет. Их стали одомашнивать совсем недавно, и то в исследовательских целях. В конце 50-х годов прошлого века в Новосибирском институте цитологии и генетики группа генетика Дмитрия Беляева, чтобы выяснить, как происходила доместикация собак, начала эксперимент по одомашниванию чернобурых лисиц (порода обыкновенных). Исследователи отбирали самых послушных человеку животных и в результате за 50 поколений вывели группу лис, по поведению схожих с собаками. Позднее ученые стали отбирать животных с повышенной агрессивностью по отношению к человеку и добились успеха за 40 поколений. В то же время генетики оставили часть выращенных на ферме лисиц, из которых отбирали животных, в качестве контрольной группы и не проводили с ними экспериментов по селекции.
В новой работе российские, американские и китайские ученые под руководством Анны Кукековой из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейне попытались выявить регионы в геноме лисиц, влияющие на агрессию или послушание. Они отсеквенировали геном дикой рыжей лисицы с 94-кратным покрытием в качестве референтного. В качестве экспериментальных исследователи собрали образцы ДНК у 30 особей — 10 агрессивных лисиц, 10 послушных и 10 животных из контрольной группы.
В результате обнаружилось 103 участка генома, которые различались у трех популяций лисиц. В них исследователи нашли ряд генов, которые ассоциируются с агрессией у мышей, и с расстройствами аутического спектра и биполярным расстройством у людей, в том числе обнаружились мутации в гене CACNA1C, который связывают с аутизмом. Кроме того, ученые предположили, что с изменениями в поведении может быть связан вариант гена SorCS1, который встречается у послушных лисиц, но отсутствует у агрессивных. SorCS1 кодирует одноименный белок, который регулирует транспорт белков нейрексина (разновидность авторы статьи не указали) и АМРА-рецептора, обеспечивающих передачу сигнала между нейронами. Как было показано (1, 2), мутации в гене SorCS1, а также в генах, кодирующих нейрексины и субъединицы АМРА-рецептора, ассоциируются с несколькими расстройствами у людей, в том числе с аутизмом и шизофренией.
«Мы думаем, этот ген делает лисиц более послушными. Но мы не хотим переоценивать его влияние — послушность не ассоциируется с одним единственным геном. Картина определенно более сложная», — объясняет Анна Кукекова.
Недавно зоологи еще раз подтвердили, что лисиц не зря называют хитрыми. Австралийские ученые наблюдали, как местные лисы придумали новый способ охоты — научились лазать по деревьям в поисках коал и других древесных животных. А серые лисы, обитающие в Америке придумали как отпугнуть хищников, которые охотятся на них самих. Они стали тереться о метки, которые оставляли пумы, приобретая, таким образом, запах более крупного хищника.
Эти эффекты зависели от пола
Американские исследователи выяснили, что прием каннабидиола беременными мышами связан с нарушениями термической болевой чувствительности, способности к решению задач и возбудимости префронтальной коры мозга у их потомства, причем эти эффекты зависят от пола. Отчет о работе опубликован в журнале Molecular Psychiatry. В странах, где препараты конопли разрешены для медицинского или рекреационного применения, некоторые беременные женщины принимают каннабидиол (второй по количеству каннабиноид после тетрагидроканнабинола) в чистом виде или в составе медицинской марихуаны для борьбы с тошнотой, считая, что это безопасно. При этом каннабидиол, не обладающий психоактивными свойствами, проникает через гематоплацентарный барьер и связывается с многими рецепторами, принимающими участие в развитии мозга, в том числе серотониновыми 5-HT1A, термочувствительными ваниллоидными TRPV1 и калиевыми каналами Kv7. Возможные последствия этого для потомства остаются малоизученными. Чтобы разобраться в этом вопросе, сотрудники из Университета Колорадо под руководством Эмили Энн Бейтс (Emily Anne Bates) вводили внутрижелудочно мышам с пятого дня беременности (примерно конец первого триместра) до родов 50 миллиграмм каннабидиола (высокая доза) в подсолнечном масле на килограмм массы тела ежедневно. Животные из контрольной группы получали только подсолнечное масло. На продолжительность беременности, набор массы тела в течение нее, размер и пол помета прием препарата не влиял. Он и его метаболиты полностью вывелись из плазмы мышат на восьмой день от рождения. Подошвенный тест на аппарате Харгиривза в возрасте 11 недель показал, что после внутриутробного воздействия каннабидиола у потомства мужского, но не женского пола значительно (p = 4,99 × 10-8) понижен порог термической болевой чувствительности. При нокауте гена TRPV1 он не изменялся, а значит, эффект связан именно с этими рецепторами. По данным тестов с темно-светлой камерой и различными лабиринтами, прием каннабидиола во время беременности не влиял на уровень тревожности, компульсивность и пространственную память потомства. В экспериментах с клетками-головоломками выяснилось, что после такого воздействия самки, но не самцы медленнее (p = 0,02) справляются с решением задач, что, вероятно, связано с гиперактивацией 5-HT1A-рецепторов. Электрофизиологическое исследование в возрасте 14–21 дня показало, что у таких самок повышен (p = 0,00007) порог запуска потенциала действия (то есть снижена возбудимость) Kv7-положительных пирамидных нейронов слоя 2/3 префронтальной коры, отвечающей за обучение и исполнительные функции. Плотность, размеры и морфология дендритных шипиков этих клеток затронуты не были, однако амплитуда возбуждающих потенциалов, вызванных активацией глутаматных AMPA-рецепторов, оказалась существенно снижена (p = 0,0009). У самцов подобных изменений не наблюдалось. Полученные данные свидетельствуют о том, что ежедневный прием высоких доз каннабидиола на протяжении последних двух триместров беременности мышами вызывает изменения физиологии нейронов и развития нервной системы у потомства, что в дальнейшем проявляется сенсорными и поведенческими расстройствами, причем эти эффекты зависят от пола животных. Авторы работы намерены уточнить, как на них влияют доза препарата и его прием в отдельные периоды беременности. В 2022 году канадские исследователи сообщили, что около двух процентов их беременных соотечественниц употребляют марихуану, причем это коррелирует с повышенным риском преждевременных родов, низкой массы ребенка при рождении, недостаточным или избыточным весом для гестационного возраста, любых врожденных аномалий, кесарева сечения и гестационного диабета.