Геном гепардів показав, що вони 100 тисяч років тому мігрували до африки з північної америки
Міжнародна група дослідників, яка працювала під керівництвом експертів Санкт-Петербурзького державного університету, провела унікальну роботу з вивчення геному африканського гепарда - хижака, що знаходиться під загрозою вимирання.
Гепард на прізвисько Чубака (Намібія) увійшов в число щасливчиків, чий геном досліджували вчені.
Вчені виявили, що генетично все гепарди дуже близькі один до одного. І це є основною причиною труднощів з розмноженням диких кішок і високої чутливості тварин до найпростішим вірусам.
В ході роботи дослідники проаналізували сім геномів гепарда (Acinonyx jubatus): матеріал був узятий у чотирьох гепардів з Намібії і трьох з Танзанії. Потім вчені провели розшифровку ДНК, а потім зібрали виділені фрагменти в цілі послідовності. Таким чином вперше в світі була здійснена збірка повного генома гепарда.
Вивчивши отримані генетичні дані експерти встановили, що по всьому геному африканського хижака спостерігається дуже низький рівень генетичної різноманітності. У порівнянні з іншими кішками втрата генетичної різноманітності у гепарда становить неймовірні 90-99%.
Для того щоб визначити, чому саме ці тварини настільки схожі між собою генетично, вчені за допомогою наявної інформації відновили історію розвитку популяції.
З`ясувалося, що різке зниження генетичної різноманітності у гепардів відбувалося двічі в історії розвитку виду. Перше мало місце близько 100 тисяч років тому під час міграції тварин з Північної Америки до Азії (через Берингову перешийок) через насувалася льодів. Далі тварини переселилися на південь в Африку.
Вчені вважають, що в ті часи гепарди змушені були спаровуватися з родичами, через те що почали займати великі нові території і у них просто не було вибору.
Друга втрата великої кількості генів сталася близько 10-12 тисяч років тому, коли чисельність гепардів знову різко скоротилася і продовження роду знову забезпечувалося близькоспоріднених схрещуванням. Причина другого різкого зниження чисельності популяції на даний момент достеменно невідома.
В ході дослідження вчені також встановили, чому ділянку шкіри, пересаджений з однієї тварини на іншого, не відторгається імунною системою. Генетики до того ж знайшли причину підвищеної чутливості цих кішок до вірусів. Вивчивши гени, що відповідають за роботу імунної системи хижака, експерти виявили, що у гепардів всього кілька алелей (варіантів) таких генів, в той час як у людини їх сотні. Більш того, деякі з таких генів виявилися поламаними.
Саме тому гепарди з легкістю можуть сприймати трансплантати один одного (що добре для збереження виду), але при цьому часто гинуть від вірусів, що не несуть смертельну небезпеку іншим представникам сімейства котячих.
"Тепер є можливість повністю оцінити генофонду двох великих популяцій цих диких кішок (в Танзанії і в Намібії), - зазначив керівник дослідження Павло Добринін. - Використовуючи отримані нами результати, організації, що займаються збереженням популяції гепардів, зможуть, наприклад, визначати, чи потрібно переміщати тварин в більш сприятливе з генетичної точки зору оточення, щоб вони давали плідне, здорове потомство".
За словами керівника дослідження Павла Добриніна, найближчим часом він і його колеги планують перевірити ретельніше кілька генів гепарда, які можуть нести відповідальність за проблему з розмноженням цих кішок. Дослідники виявили їх, порівнявши 800 генів людини, кішки, собаки і гепарда, пов`язаних з процесом формування статевих клітин. В результаті проведеного аналізу було виділено чотири гени гепарда, за своєю структурою дуже сильно відрізняються від тих генів інших тварин і людини, які відповідають за ту ж функцію. Їх вчені і вивчать.
Детальніше про результати дослідження розповідає стаття вчених, що вийшла в журналі Genome Biology.
