Ученым удалось выделить геном тахи

Группа исследователей сообщила, что они нанесли на карту полный геном лошади Пржевальского (Equus ferus przewalskii), находящейся под угрозой исчезновения. Когда-то тахи практически вымерли в дикой природе, но в настоящее время насчитывается около 2000 особей этого вида, живущих как в неволе, так и в реинтродуцированных стадах, благодаря различным усилиям по их сохранению.

Лошадь Пржевальского была на грани вымирания

Официальная программа разведения была начата в 1959 году, но, к сожалению, даже тогда не существовало официальной политики, регулирующей обмен лошадьми Пржевальского между зоопарками до 1980 года. Это привело к высокому уровню инбридинга, что привело к распространению различных генетических заболеваний среди популяции. Средняя продолжительность жизни тахи была значительно сокращена, а смертность жеребят увеличилась. Лишь немногие чистокровные кобылы Пржевальского могли давать жизнеспособное потомство.

В дополнение к программам разведения в неволе были предприняты многочисленные усилия по сохранению вида, включая системы реинтродукции и мониторинга, защиту родных земель диких лошадей и клонирование. В результате тахи были переведены из категории вымерших в дикой природе в категорию находящихся под угрозой исчезновения.

Хотя некоторые эксперты считают тахи подвидом вымершего Equus ferus - дикой лошади, от которой, вероятно, произошли домашние лошади, другие считают тахи отдельным видом. Есть некоторый прецедент для такого мнения. Например, у тахи 33 пары хромосом по сравнению с 32, обнаруженными у домашних лошадей. Кроме того, их родословные отделились от общего предка 160000 - 38000 лет назад — задолго до того, как лошадь была одомашнена. Тем не менее, тахи могут производить фертильные гибриды при скрещивании с домашними лошадьми — это и было использовано, чтобы немного облегчить их серьезные проблемы с инбридингом путем введения небольшого количества домашних лошадей в генофонд тахи.

В настоящее время таксономия тахи остается спорной, и не существует единого мнения относительно того, является ли это полноценным видом, подвидом дикой лошади (наряду с двумя другими подвидами, домашней лошадью и вымершим тарпаном) или, возможно, даже субпопуляцией домашней лошади.

Источником секвенированного генома была Варушка, 10-летняя кобыла Тахи, живущая в зоопарке Миннесоты 

ЗООПАРК МИННЕСОТЫ ПО ЛИЦЕНЗИИ CREATIVE COMMONS

Геном тахи был секвенирован с использованием передовой технологии

Образец крови, использованный для построения репрезентативной карты генов этого вида, был предоставлен Варушкой, 10-летней кобылой, выращенной в неволе и проживающей в зоопарке Миннесоты. Зоопарк долгое время активно занимался разведением лошадей Пржевальского и управлением ими, с 1970-х годов родилось более 50 жеребят, и они также предоставили жеребца для усилий по реинтродукции в национальном парке Хустай в Монголии, которые начались в 1992 году. С тех пор дополнительные стада были реинтродуцированы в Китае, Венгрии, Казахстане и России.

“Геном - это базовая схема животного, он рассказывает нам, что делает вид уникальным, а также о здоровье популяции”, - сказал старший автор исследования, молекулярный биолог Кристофер Фолк, адъюнкт-профессор наук о продуктах питания, сельском хозяйстве и природных ресурсах вУниверситете Миннесоты. Профессор Фолк является экспертом в области эволюционной геномики, молекулярной генетики и биоинформатики.

“Мои студенты работали, чтобы создать самый высококачественный геном лошади Пржевальского”, - добавил профессор Фолк. Студенты, внесшие свой вклад в секвенирование генома тахи, были зачислены на курс зоотехнии профессора Фолка.

Профессор Фолк и его сотрудники использовали устройства для секвенирования нанопор Oxford Nanopore - небольшую карманную передовую технологию для восстановления полного генома лошади. Это небольшое устройство является почти эквивалентом гигантских машин, используемых для секвенирования ДНК, и обладает почти такой же производительностью. Полученные данные  были затем встроены в каркас эталонного генома домашней лошади.

Вероятно, самым интересным аспектом этой конкретной технологии является ее мобильность, которая может позволить адаптировать ее для дальнейшего изучения диких лошадей Пржевальского (или любых других животных) в отдаленных местах.

Oxford Nanopore Technologies Ltd. Портативное устройство MinION для анализа ДНК и РНК в реальном времени ... [+]

© 2017 BLOOMBERG FINANCE LP

Геном лошади Пржевальского является критически важным вкладом в их сохранение

Геном тахи является критически важным вкладом в сохранение и дальнейшее выживание этих редких лошадей: исследователи теперь используют его, чтобы делать прогнозы о влиянии различных генных мутаций на здоровье и сохранение этих находящихся под угрозой исчезновения лошадей.

“Изучение генов вслепую похоже на решение головоломки из 3 миллиардов частей без картинки на коробке”, - отметила ведущий автор исследования, исследователь ветеринарной биоинформатики Николь Флэк, которая работает в колледже ветеринарных наук Университета Миннесоты. “Исследователям лошадей Пржевальского, изучающим мутации в важном гене, нужна хорошая эталонная картинка, с которой можно сравнить свою головоломку”.

Теперь, когда структура генома лошади известна, будущие приложения могут включать изучение генов, которые помогают этим животным адаптироваться к изменениям окружающей среды, выявление мутаций, связанных с определенными признаками или заболеваниями, и информирование о будущих решениях по разведению, чтобы помочь сохранить генетическое разнообразие популяции. Учитывая почти полное исчезновение этих лошадей, данная информация имеет решающее значение для дальнейшего успеха усилий по сохранению тахи и для их разведения.

“Мы были рады сотрудничать с Университетом Миннесоты в целях сохранения генетического здоровья вида, поскольку их популяции продолжают восстанавливаться как в зоопарках, так и в дикой природе”, - сказала соавтор исследования Энн Ривас, доктор ветеринарной медицины из зоопарка Миннесоты.