Badania

Mieszanie pul genetycznych naturalnym procesem adaptacyjnym

Opublikowano: 12.07.2018

forum akademickie

Międzynarodowy zespół badaczy z udziałem naukowców z Instytutu Biologii Ssaków PAN zsekwencjonował genomy kilku gatunków wołowatych z rodzaju Bos – bydła, jaka i żubra. Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie „Nature Ecology and Evolution” wskazują na to, że hybrydyzacja doprowadziła do wymiany istotnych genów pomiędzy tymi gatunkami.

Naukowcy dowiedli między innymi, że jaki i bydło tybetańskie krzyżowały się. W wyniku tego doszło do tzw. introgresji alleli genu EGLN1. To oznacza, że do puli genowej bydła tybetańskiego włączone zostały geny jaka, ułatwiające adaptację na dużych wysokościach.

Bydło tybetańskie z tymi genami wyróżniało się niższym poziomem stężenia hemoglobiny i mniejszą liczbą czerwonych krwinek, co wskazuje na reakcję adaptacyjną przeciw nadkrwistości wywoływanej niedotlenieniem. Jak prawdopodobnie bytował na tybetańskich płaskowyżach przez miliony lat i zaadaptował się do tamtych warunków życia, a introgresja jego „wysokogórskich” genów pomogła tybetańskiemu bydłu przetrwać na dużych wysokościach.

Jak dowiodły inne badania, podobne procesy miały miejsce u ludzi (Tybetańczycy przejęli geny od denisowian), a także u psów (mastify tybetańskie przejęły geny od tybetańskich wilków). We wszystkich tych przypadkach korzystne geny pochodziły od pokrewnych gatunków, które były już przystosowane do życia na dużych wysokościach.

Badacze analizowali również genomy bydła zebu i azjatyckiego bydła gajal i udokumentowali introgresję genu SYN3. Gen ten jest szczególnie istotny w procesie udomowienia, ponieważ sprawia, że zwierzęta udomowione wykazują mniejszy strach wobec ludzi. Ponadto badania wykazały, że hybrydyzacja pomiędzy bydłem zebu i bydłem bali spowodowała wymianę genów SEPT5 i GP1BB sprzyjających udomowieniu. Ponieważ zebu zostało udomowione znacznie wcześniej niż bydło gajal i bali, naukowcy sugerują, że introgresja genów „udomowienia” od zebu ułatwiła skuteczne udomowienie tych dwóch azjatyckich gatunków bydła.

Wyniki badań sugerują, że gatunki z rodziny wołowatych nie rozwijały się w izolacji genetycznej, a wymiana genów pomiędzy nimi sprzyjała adaptacjom w nowych środowiskach. To wskazuje, że rodzaj Bos jest genetycznie połączonym kompleksem gatunków. Ten pogląd ma głębokie implikacje zarówno dla hodowców zwierząt, jak i dla biologów zajmujących się ochroną zwierząt. Introgresja i mieszanie się pul genetycznych były wcześniej uważane za szkodliwy proces, tymczasem badania wskazują, że jest to ważny, naturalny proces o istotnym znaczeniu adaptacyjnym.

JK

(Źródło: PAP – Nauka w Polsce)


PARTNERZY

forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie
forum akademickie