Изучение ДНК собаки породы боксер позволило составить первую полную последовательность генов в собачьем геноме и заполнить пробелы, которые оставались после определения 80% генов пуделя по кличке Шэдоу два года назад.

Консорциум во главе с Керстином Линбладом-Тохом из Института Броуда в Кембридже, штат Массачусетс, США, использовал секвенирование методом "выстрела из дробовика" (метод определения первичной нуклеотидной последовательности с использованием крупных стохастических фрагментов с перекрывающимися последовательностями) для составления схемы генома боксера по кличке Таша.

С помощью этого метода геном сначала раскладывается на фрагменты и определяется последовательность ДНК в каждом из них. Затем компьютер вновь соединяет фрагменты.

Для точности этот процесс должен быть повторен несколько раз, и новая схема – это продукт многократных повторений, в отличие от исследования генома Шэдоу, пуделя, принадлежащего предпринимателю Крейгу Вентеру. На этот раз боксера Ташу выбрали потому, что она – высокоинбредная собака (родилась в результате близкородственного скрещивания). Это означает, что различия между парными хромосомами меньше, что облегчает секвенирование.

Домашние собаки сильно различаются по экстерьеру, то есть внешне, однако их геномы на 99,85% идентичны. Боксера и пуделя, например, разделяет всего одно отличие на каждые 900 нуклеотидных оснований.

"Собака всегда остается собакой в смысле генома", – отмечает Линблад-Тох.

Рак, эпилепсия и диабеты

У собак больше генов, сходных с человеком, чем у мышей, несмотря на то что они откололись от нашего общего предка раньше, чем мыши. Так что более детальная схема генома значительно улучшит наше понимание, какие гены отвечают за внешний вид и какие – за некоторые заболевания.

"У собак и людей много общих заболеваний, включая рак, эпилепсию и диабеты, – говорит соавтор исследования Элинор Карлссон, также работающая в Институте Броуда. – Иногда можно проводить прямые сравнения генов, ответственных за эти заболевания у собак и людей, и открытия, сделанные у собак, могут принести пользу человеческой медицине".

Помимо генома Таши, исследователи секвенировали менее крупные части генома собак 10 других пород, таких как немецкая овчарка, бигль и левретка, а также их близких родственников, волка и койота. Они составили каталог 2,5 млн индивидуальных отличий ДНК разных пород.

Охватившая более 99% генома Таши схема также позволила глубже взглянуть на то, как на уровне ДНК работает естественный отбор. Большая часть некодирующей ДНК у собак такая же, как и у людей, что означает, что она подвергается мощному естественному отбору.

"Поэтому некодирующая ДНК – это не просто "мусор", – говорит Ганс Эллегрен, представитель факультета эволюционной биологии в Университете Упсала в Швеции. Эти последовательности, по его словам, могут составлять некодирующую РНК или выполнять регуляторно-координирующую функцию.