Одногенная основа одомашнивания: как мутация в RRM1 сделала коз ручными
Исследование Северо-Западного университета A&F в Китае указывает на генетическую основу одомашнивания животных. В статье «Missense-мутация в RRM1 способствует ручному поведению животных», опубликованной в Science Advances, учёные приводят доводы в пользу того, что за начало приручения животных ответственна замена одной пары оснований в гене RRM1.
Исследование основано на более ранней работе команды, обнаружившей генетическое расхождение в локусах STIM1-RRM1 и MUC6 в редкой митохондриальной гаплогруппе A в период одомашнивания коз. Если эти гены у ранних самок коз обеспечивали потомству меньший страх и стресс, то они могли быть либо намеренно отобраны древними скотоводами, либо просто лучше переносили стресс доместикации.
- MUC6 усиливает иммунную устойчивость к желудочно-кишечным патогенам, что делало скот здоровее.
- STIM1 регулирует сигналы кальция и глутаматных рецепторов в нервной системе, что может снижать тревожность.
- RRM1 участвует в синтезе, репарации и поддержании ДНК и связан с дефектами нервной трубки у мышей и поведенческими расстройствами у людей.
Тесты на гибридной популяции диких и домашних коз показали, что локус, подвергшийся наиболее сильному искусственному отбору при одомашнивании, совпадает с локусом missense-мутации в RRM1 у ранних домашних коз ~6500 лет назад.
Для изучения доместикации коз использовали геномы 210 домашних коз с четырёх континентов, 24 диких безоаровых козлов и 70 древних коз. Безоаровый козёл — дикий вид, обитающий на Кавказе и в горах Загрос в Иране, где могло происходить раннее одомашнивание. Исследователи провели тест на «дистанцию вспугивания», измеряя, насколько близко можно подойти к дикой козе, прежде чем она убежит.
Основным генетическим фактором, ассоциированным с пугливостью коз, оказался локус STIM1-RRM1, что указывает на его ключевую роль в процессе одомашнивания.
Геномное редактирование гена RRM1 у мышей с внесением «домашнего» варианта привело к повышению ручности, общительности и снижению тревожности в присутствии человека. Эти поведенческие изменения, вызванные модификацией RRM1, были связаны с изменённой активностью глутаматергического синапса и других синапс-связанных путей. Это позволяет предположить, что задействованные пути могут быть общими для многих одомашненных видов.
Исследование открывает перспективы использования генетически индуцированной ручности для приручения диких животных — в целях получения новых видов домашнего скота, питомцев или как стратегию сохранения видов.