Kutyaősök

A kutyák farkas-eredete tulajdonképpen nem képezi semmilyen vita tárgyát, leginkább az esemény pontos “hol” és “mikor”-ja kérdéses.

Korábbi eredmények kb 15 000 évvel ezelőttre tehető a kutya és farkas populációk szétválásának ideje, valahol Eurázsiában. A vizsgálatot természetesen nehezíti, hogy a két közösség nem csak hogy elméletileg képes szaporodni egymással, hanem a világ számos pontján az emberek aktív segítségével teszik ezt, hiszen ez mindig is a kutya-vérvonal “frissítésének” egyik titka volt.

Márpedig az ilyen eseti együttlétek bonyolítják a két fajta szétválásának dekódolását a genomjaik alapján.

Két populáció teljes elkülönülése után ugyanis kb. azonos ütemben jelennek meg újabb és újabb mutációk a genomban, a szelekció alatt nem levő “neutrális pozíciókban” (praktikusan a gének közötti régió nagyon nagy része ilyen). Így a mutációk számából becsülhető a szétválás időpontja is. Azonban, az esetleges “vérfrissítések” nyomában, mindig újból és újból be/visszakerülnek farkasgenom darabok a kutyagenomba, vagyis a fent említett logikával működő molekuláris óra működésének becslését nehezebbé teszik. Mivel ez természetesen egy ismert probléma, lehet megfelelő statisztikai módszerekkel korrigálni rá, de ez egyben azt is jelenti, hogy a pontos becslésekhez több kutya és farkas genomot kell megismernünk.

A kutyagenom publikálása óta eltelt bő nyolc év alatt lényegesen alacsonyabbak lettek a szekvenálási költségek, így ma már több farkaspopuláció és számos kutyafajta genomját ismerve próbálhatjuk meg rekonstruálni a kutya-farkas rokonság történetét.

Ezek megerősítették a kb. 15 000 évvel ezelőtt történő szétválás történetét, azzal az érdekes részlettel gazdagítva, hogy kb. ugyanekkorra tehető az eurázsiai kontinensen fellelhető három nagy farkaspopuláció szétválása is (kínai, közelkeleti és horvát farkasokat vizsgáltak).

A domesztikáció kezdetén elkülönültek (valóban) a két legősibbnek tekintett kutyafajta, a dingó és a basenji elődjei a többi szelíditésben részt vevő egyedtől (kb 12 – 13 000 éve), így ezek ma is különálló ágat alkotnak a filogenetikai fán.

A szelidítés során a kutyák nem csak a viselkedésükben változtak meg (melyet Beljajev rókás kísérelteinek köszönhetően ma már jobban értünk), hanem, akárcsak az evolúció során számos esetben mi magunk, ők is alkalmazkodtak a változó táplálékforráshoz.

Ez pedig, ahogy az ember is fokozatosán áttért a mezőgazdaságra, egy keményítőben egyre gazdagabb mindennapibetevőt jelentett.

A keményítő lebontásáért az amiláz enzimek felelnek és korábban emberben már elég részletesen dokumentáták, hogy a magas keményítőt tartalmú diétát folytató közösségekben átlagosan több kópiaszámban van az enzimet kódoló AMY1 gén jelen. Érdekes módon, valami nagyon hasonló figyelhető meg a kutyák és a farkasok vonzatában is: míg a farkasok esetében a leggyakoribb a diploid állapot (azaz két kópia), kutyáknál átlagosan sokkal több amilázt kódoló gént lelünk. Persze itt is nagy különbségek észlelhetőek, így míg a vadászó emberi közösségekkel együtt élő huskyk csak 3-4 génkópiát hordoznak, addig az egykori Mezopotámia, a “termékeny félhold” területén kitenyésztett perzsa agár (szaluki) genomjában nem kevesebb, mint 29 darab AMY1 szekvencia található.

A kép nyilván még tovább fog tisztulni, ha több ezer éve elpusztult kutyák genomját is sikerül majd megszekvenálni, addig is azonban egy rejtélyes betegség, a világ legrégebbi sejtvonalának is tekinthető, nemi úton terhető kutya-tumor (Canine Transmissible Venereal Tumor – CTVT) adhat még információt a korabeli kutyák genomjának mibenlétéről.

Ez a betegség abban különleges, hogy az ismert két “ragályos” rákok egyike: a másik a tasmán ördög populációkat megtizedelő DFTD (érdekesség, hogy a CTVT és DFTD genomokat leíró cikkeket ugyanaz az Elizabeth Murchison jegyzi). A CTVT nemi betegségként terjed, vagyis a tumort képző sejtek kopulációkor képes egyik egyedről a másikra terjedni, ott (általában a nemi szerv körül) egy daganatot hoznak létre. Azonban, a DFTD-vel ellentétben, a betegség nem halálos, egy idő után immunitás alakul ki és a tumor visszahúzódik. Kicsit (de csak kicsit) leegyszerűsítve fogalmazva, a CTVT sejtek élő Petri-csészeként használják az egyes gazda-egyedeket, melyekben növekednek s melyek immunrendszerét elegendő ideig játsszák ki, ahhoz hogy mintegy kórokozó, tovább terjedhessenek.

A CTVT sejtvonal születése kb 11 000 évvel ezelőttre tehető, vagyis még alig pár ezer évvel a domesztikáció kezdete után. A DFTD-vel ellentétben, ugyan a CTVT genomja jelentősen átrendeződött (ami kifejezetten gyakori tumorsejtek esetében), de még mindig kvázi diploid maradt (lásd a képet alább, ahol bal oldalon egy “normális” kutya kromoszómái, középen pedig egy CTVT sejt kromoszómái láthatók).      

Persze az egykori ős esetleges rekonstrukcióját megnehezíti (ha nem egyenesen ellehetetleníti), hogy a CTVT a maga mutációs útját járja már több ezer éve, és a genomján munkálkodó szelekció most már nem egy négylábú, szőrös emlős igényeit tükrözi, hanem egy nemi betegségként terjedő tumorét. Így a kb. félmillió ezt tükröző mutációt kellene előbb “visszafejteni”, hogy újból az egykori kutya pontos genomját láthassuk.

Ha persze nem vagyunk perfekcionisták, a félmillió mutáción kívül eső részeket tanulmányozva szintén sok érdekes dolgot lelhetünk majd, ha a ma élő kutyák genomjában a közelmúltbeli szelídítés során megjelenő mutációkat keressük (hiszen a genom ezen pontjain a farkas és a CTVT genom azonos lesz, és a kutyagenomban lelünk más allélokat).

A CTVT (akárcsak a DFTD) természetesen rákként is nagyon érdekes, hiszen a jelek szerint nem triviális olyan mutáció-profilt összeszedni, ami lehetővé teszi a ragályos betegségként való terjedést egy eukarióta sejt számára. Viszont nem is lehetetlen (amit mi sem igazol jobban, mint hogy két, nagyon távoli rokon emlősfajban, egymástól függetlenül kialakulhatott), így felhívja a figyelmet a kicsi és nagyon beltenyésztett populációkra ólálkodó genetikai veszélyekre: hiszen molekuláris ujjlenyomata alapján a két ráktípus mind a két faj esetében ilyen közösségekből indult hódító útjára.

(A játszadozó kölyökfarkas és kutyakölyök Tanja Askani munkáját dicséri.) 

Freedman AH, Gronau I, Schweizer RM, Ortega-Del Vecchyo D, Han E, et al. (2014) Genome Sequencing Highlights the Dynamic Early History of Dogs. PLoS Genet 10(1): e1004016. doi:10.1371/journal.pgen.1004016
Parker HG, Ostrander EA (2014) Cancer. Hiding in plain view–an ancient dog in the modern world. Science 343:376-8.
Murchison EP, Wedge DC, Alexandrov LB, Fu B, Martincorena I, et al. (2014) Transmissible dog cancer genome reveals the origin and history of an ancient cell lineage. Science 343:437-40.