Alig két napja írtam “emberiség leghosszabb ideje futó és leglátványosabb eredményeket produkáló genetikai kísérletének” tartható kutyatenyésztésről (egyébként az a hosszú idő uszkve 15.000 év), és újból az ebekről kell írnom. Ez alkalommal azért mert egy olyan eszközt kaptunk a kezünkbe, amellyel még többet kihozhatunk négylábú barátainkból. Ez az eszköz nem más mint egy nagyfelbontású térképe a kutya-genomnak (egy kisebb felbontású verzió már 2003-ban kijött [1], ahhoz egy uszkár szolgáltatta az “alapanyagot”, a mostanihoz egy nőstény boxer), amit a Nature hasábjain közölt egy nemzetközi kutatócsoport [2].
Miért fontos ez? Leginkább azért mert sok kutyafaj annyira beltenyésztett, hogy ideális alanya lehet a legkülönbözőbb genetikai hátterű betegségek (narkolepszia, süketség, rák, stb.) tanulmányozásának. A genom térképpel a kezünkben pedig még könnyebben lehet a betegségek génjeit megtalálni, és pedig azért, mert (mint a cikkből kiderül) az egyes fajtákon belül az ún. haplotípus blokkok relatíve hosszúak, így viszonylag kevés genetikai marker felhasználásával is le lehetett szűkíteni a “gyanúsított” gének körét. (A haplotípus blokkok együtt szegregálódó, vagyis osztódáskor együtt öröklődő genetikai markerekre vonatkoznak. Genetikai térképezés szempontjából annál jobb, minnél hosszabbak, hiszen az együtt szegregálódás miatt egyetlen egy genetikai markerrel lehet jellemezni az adott régiót – így hosszú blokkok esetén kevesebb marker kell a teljes genom lefedéséhez. Normális (azaz nem tenyésztési) körülmények között, hosszú idő alatt, a sejtek meiotikus osztódásakor bekövetkező átkereszteződés (crossing-over) ezeket a haplotípus blokkokat feldarabolja a populációkban – pl. az összes kutyát és nem egyes fajtákat tekintve, a blokkok átlagos hossza kb. ua. mint bennünk, emberekben.)
Az egyéb érdekességek közül még két dolog melengeti meg egy fejlődésbiológus szívét: egyrészt, bár a kutyák genomjában kevesebb repetitív, nem kódoló szekvencia van, mint bennünk emberekben (emiatt genomjuk teljes hossza is lényegesen – kb 500 Mb-al – rövidebb), az egyik ugráló génjük (egy ragadozó specifikus Short INterspersed Element, vagy SINE) igen aktív és egyes betegségeket (például a már említett narkolepszia) az okozza, hogy egy-egy génnek a kódoló szekvenciájba ugrik. A másik pedig az, hogy a jelek szerint az emberi genom kb 5.3%-a igen erős konzerválódást mutat a kutyaéval összehasonlítva. Ez nem tűnik első hallásra soknak, de ha hozzá teszem, hogy az emberi genom csak mintegy 1.5-2%-a kódol fehérjéket, érdekesebb lesz. Ugyanis ez azt jelenti hogy számos olyan nem-kódoló DNS szakasz van, ami valójában nem nagyon változott, vagyis fontos funkciója lehet. (Ilyenekről már eddig is sokat tudtunk, de azért mindig jó egy kicsit újból meggyőződni – ráadásul ez súlyt ad annak az álláspontnak, hogy az evolúció nem elsősorban új gének létrehozásával “üzemel”, hanem a már meglévők szabályozásának változtatgatásával.) Sőt, ezen nem-kódoló, de konzervált DNS szakaszok fele a gének kb 1%-nak szabályozásáért felelős, pont olyanokért (láss csodát ;-)), amelyeknek az egyedfejlődésben van kulcsszerepük.
[1] Kirkness EF, Bafna V, Halpern AL, Levy S, Remington K, Rusch DB, Delcher AL, Pop M, Wang W, Fraser CM, Venter JC. (2003) The dog genome: survey sequencing and comparative analysis. Science 301: 1898-903.
[2] Kerstin Lindblad-Toh, Claire M Wade, Tarjei S. Mikkelsen, Elinor K. Karlsson, David B. Jaffe, Michael Kamal, Michele Clamp, Jean L. Chang, Edward J. Kulbokas, III, Michael C. Zody, Evan Mauceli, Xiaohui Xie, Matthew Breen, Robert K. Wayne, Elaine A. Ostrander, Chris P. Ponting, Francis Galibert, Douglas R. Smith, Pieter J. deJong, Ewen Kirkness, Pablo Alvarez, Tara Biagi, William Brockman, Jonathan Butler, Chee-Wye Chin, April Cook, James Cuff, Mark J. Daly, David DeCaprio, Sante Gnerre, Manfred Grabherr, Manolis Kellis, Michael Kleber, Carolyne Bardeleben, Leo Goodstadt, Andreas Heger, Christophe Hitte, Lisa Kim, Klaus-Peter Koepfli, Heidi G. Parker, John P. Pollinger, Stephen M. J. Searle, Nathan B. Sutter, Rachael Thomas and Caleb Webber, Broad Sequencing Platform members and Eric S. Lander (2005) Genome sequence, comparative analysis and haplotype structure of the domestic dog Nature 438: 803 – 819.