Гены лают и пасут

Уже прошло 30 лет с момента первого удачного клонирования многоклеточных животных. За эти годы человечество перешло от лягушек и рыб к домашним питомцам. Список из овцы, козы, быка, коровы, оленя, мула и даже хорька в 2005 году пополнился собакой. А поскольку умение приносить тапочки и пугать дичь ценится меценатами гораздо выше качественной шерсти или молока, то собак было клонировано уже два десятка, включая 17 животных, о клонировании которых на прошлой неделе объявила группа под руководством скандального южнокорейского учёного Хван У Сука.

Клонирование позволяет только «воссоздать», сдублировать исходную особь без изменений. Нужные признаки можно или отобрать с помощью поколений селекции, или же встроить благодаря достижениям трансгенной техники, позволяющей внедрять отдельные гены, а вместе с ними и соответствующие признаки.

Проблема в том, что внедрять. Ведь, несмотря на грандиозные проекты по анализу геномов, роль большинства участков и нашей, и собачьей ДНК пока не известна, как неизвестно и то, какие именно участки отвечают за те или иные признаки. Карл Гордон Ларк из Университета американского штата Юта и его американские и британские коллеги частично решили эту проблему.

Проанализировав геном 148 пород собак, они выяснили, где искать виновные за разнообразные признаки гены.

Учёные отмечают, что и раньше такие попытки предпринимались, но они ограничивались рамками одной породы. То есть сравнивали геном животных и проверяли степень выраженности соответствующего признака – например, белых пятен на шерсти или чувствительности к тому или иному медицинскому препарату.

Такой подход не эффективен при оценке роли генов в сложных поведенческих реакциях, психологических особенностях, продолжительности жизни и размерах. Ведь порода и отличается соответствующим «характером», так что сравнивать между собой геном практически одинаковых особей было бы не совсем логично.

Ларк и его коллеги решили взглянуть на проблему масштабнее и использовать сразу всё многообразие четвероногих питомцев, созданных за века селекции. Если с генетической составляющей эксперимента вопросов не возникло, то в случае с породой учёным пришлось прибегнуть к помощи профессиональных судей.

Судьи оценили навыки и параметры всех собак, которые участвовали в эксперименте. «Анкета» включала в себя метрические параметры, пропорции тела и такие субъективные навыки, как умение «пасти» и брать след. Психологический портрет включал в себя агрессивность, возбуждаемость, смелость и обучаемость.

Подобное сравнение стало возможным благодаря тому, что все породы собак – по сути, представители одного вида Canis familiaris с полностью идентичной схемой расположения генов.

В поиске экспериментаторы ограничились известными генами, оттестировав свой метод на размерах тела. Их удалось связать с пятью локусами, среди которых, безусловно, факторы роста и старения (IGF1, IGF2BP2, SMAD2 и другие). Эти данные частично совпали с результатами предыдущих частных исследований, а частично выявили новые мишени для генной терапии.

Психологические характеристики собак тоже оказались достоверно связаны с соответствующими генами, хотя их проявление и не было 100-процентным.

В частности, колли и собаки-пастухи обладают копией гена, связанного с умением «присматривать» за стадом. Правда, у человека подобный ген может вызывать шизофрению.

Ген, активирующийся при развитии мозга, обеспечивает сеттерам их сверхспособности при поиске следа. Смелость и скромность попали в зависимость от генов обмена дофамина. Из-за особенностей обмена этого нейромедиатора, ответственного в нервной системе за «поощрение», ротвейлеры более агрессивные, а мопсы, наоборот, застенчивые.

Научное сообщество приняло опубликованную в Genetics работу с осторожностью. Например, Грег Барш из Стэнфордского университета в интервью New Scientist отметил, что могут возникнуть трудности с объяснением поведения генетическими особенностями. Такой вывод он сделал из человеческого опыта. Так же как одна шизофрения отличается от другой, умение пасти у колли может быть принципиально отличным от соответствующего у собаки-пастуха.