Сотрудница совместной лаборатории НГУ и Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН Полина Перельман, которая участвовала в расшифровке генома африканского гепарда (результаты исследований были опубликованы в авторитетном научном издании «Genome Biology»), рассказала пресс-службе НГУ о том, как современная наука может повлиять на спасение гепардов.
Ученые считают, что гепарды мигрировали из Северной Америки в Евразию около 100 тысяч лет назад, переходя по перешейку, существовавшему тогда в Беринговом проливе. Видимо, такое перемещение сказалось на всей популяции, так как способствовало близкородственным скрещиваниям и привело к эффекту «бутылочного горлышка» – когда разнообразие генетических вариантов в популяции сильно снижается. В дальнейшем гепарды прошли еще через одно «бутылочное горлышко» – около 10 000 лет назад при перемещении из Евразии в Африку. Вероятно, эти два события снизили генетическое разнообразие популяции до критически низкого значения.
— Близкородственные скрещивания в очень малой группе привели к тому, что нынеживущие гепарды мало отличаются друг от друга генетически, можно сказать, что они все как близнецы. Они настолько родные, что уникальный эксперимент, проведенный еще в 80-х годах, показал, что кусочки кожи, пересаженные от одного гепарда к другому – не отторгались, как если бы подсаживали его собственную кожу. Кроме того, в процессе обеднения генотипа закрепились мутации в важном гене, отвечающем за формирование спермы. Такой мутантный вариант гена обнаружен у всех исследованных гепардов и безусловно вносит вклад в низкий уровень репродукции этих редких кошачьих, – отмечает Полина Перельман.
Среди российских видов наиболее близки к вымиранию амурский тигр, его численность не превышает 200–300 особей, амурский леопард также имеет угрожающе низкую численность – всего 40 особей.
До недавнего времени гепардов с очень большим трудом разводили в неволе, это как раз связано с огромными врожденными проблемами у всех особей в репродуктивной сфере – нарушен или отсутствует как таковой эстральный цикл у самок, у самцов более 85% сперматозоидов деформированы и так далее.
Если говорить об особенностях иммунитета гепардов, стоит отметить, что проводился ряд исследований их генома, которые показали, что сейчас утрачен целый протяженный район в главном комплексе генов, отвечающих за иммунитет. При этом сам комплекс практически одинаков у всех особей гепардов.
—Это очень удивительное явление,— рассказывает Полина Перельман, — так как, например, у кошки – даже у близких родственников гены этого комплекса отличаются значительным числом нуклеотидных замен. Это объясняет, почему популяция гепардов особенно подвержена вспышкам инфекционных заболеваний. Особенно часто возникают эпидемии кошачьего гриппа (вызванного кошачьим герпевирусом 1), инфекционного перитонита кошек (вызванного неизлечимым коронавирусом).
Вопросы генетики одомашненных животных – сложная и интересная область со множеством неразрешенных загадок. Давно замечено, что некоторые виды животных проявляют большую толерантность к человеку, чем другие виды, даже очень близкородственные. Например, почему лошади одомашнены во многих местах планеты, а зебры?
— Некоторые виды животных, по-видимому, более склонны к доместикации или к приручению. Такая склонность, связанная с врожденными особенностями поведения, отсутствием агрессии по отношению к человеку, имеет генетическую основу. Однако поведенческие признаки исключительно сложно раскодировать генетически, так как они, как правило, являются полигенными. Сравнение геномов дикой и домашней кошки показало, что у домашней кошки изменены гены, отвечающие за реакцию на вознаграждение. Возможно, подобные изменения можно найти и в геноме гепарда. Теперь, когда геном отсеквенирован, можно проводить сравнение и поиск последовательностей отвечающих за различные признаки, в том числе и за поведенческие.
