Геном корови прискорить еволюцію сільського господарства

Шість років роботи, 300 дослідників з 25 країн світу, $ 53 мільйони - все заради того щоб вивчити майже 3 мільярди пар основ і 22 тисячі генів корови (Bos taurus). Що в замін? Вчені обіцяють поліпшити поголів'я худоби, зробивши його стійкіші до хвороб, і як мінімум підвищити якість молока і м'яса, а заодно більше дізнатися про історичне минуле такого, здавалося б, досконально вивченого тварини.

Корова стала лише ще однією ланкою ланцюга розшифрованих геномів. Нагадаємо, що одним з останніх везунчиков був качконіс. Однак важко, напевно, знайти настільки ж важливе для сільського господарства тварина, як корова. Тому вона по-своєму може вважатися першою серед рівних.

«Це дуже цінна інформація, - каже один з учасників проекту доктор Росс Телль (Ross Tellam) з австралійської дослідницької організації CSIRO. - Ми зможемо за 50 років досягти таких же результатів, як за останні вісім тисяч років ».

Раніше поліпшити породу можна було лише шляхом відбору найкращих биків (які можуть давати до тисяч голів потомства), або за допомогою зміни раціону корів.

Доктор Далрімпл зазначає, що з 22 тисяч розшифрованих генів близько 14 тисяч є загальними для всіх ссавців (фото CSIRO).

«Це тільки початок революції в способах розведення тварин і виробництва їжі. Коли нам вдасться розібратися у всьому різноманітті генів, ми зможемо, наприклад, варіювати ніжність і мармуровість м'яса, передбачати, яким воно буде у того чи іншого тваринного, впливати на нього за допомогою спеціально виробленої дієти », - говорить доктор Брайан Далрімпл (Brain Dalrymple) .

«Ми також сподіваємося, що отримана інформація дозволить знизити негативний вплив худоби на навколишнє середовище», - додає Річард Гіббс (Richard Gibbs) з медичного коледжу Бейлор (Baylor College of Medicine). Зокрема, мова йде про зменшення випускається коровами метану (ми писали про те, як аргентинці вирішили збирати його в спеціальні резервуари).

Повний список всіх організацій, які брали участь у цьому міжнародному проекті, можна подивитися тут.

Уже зараз розшифровка дала цікаві результати. Так, вченим стало відомо, що в порівнянні з іншими тваринами у корови набагато більше генів (і їх копій), що відповідають за імунітет. Мабуть, цей факт обумовлений тим, що корови відносяться до жуйних. В їх багатокамерних шлунках мешкає набагато більшу кількість мікроорганізмів, які допомагають їм перетравлювати таку складну їжу, як трава.

«Через мікробів і того, що ці тварини живуть великими стадами, вони дуже чутливі до будь-якої інфекції», - пояснює Телль.

Однак повністю розібратися з усіма нюансами генетикам ще тільки належить.

Крім того, з'ясувалося, що корови виявилися ближче до людини, ніж гризуни. Незважаючи на те що вони «відділилися» від нас пізніше, їх генетичний матеріал видозмінився набагато сильніше, ніж коров'ячий. Втім, цьому є цілком гідне пояснення: миші і щури швидше еволюціонують (за рахунок високої швидкості відтворення).

Для з'ясування відмінностей між породами корів (які, до речі, виявилися вельми значними) були секвенувати геноми ще шести різновидів: голштинської (Holstein), абердин-ангуської (Angus), джерсейської (Jersey), лімузинська (Limousin), норвезької червоною (Norwegian Red) і Браман (Brahman) (фото з сайтів stackyard.com, clonesafety.org, gotpetsonline.com, twemlowslimousins.co.uk, tiho-hannover.de і graybrahman.com).

Паралельно з першою роботою інші вчені складали карту гаплотипів великої рогатої худоби (Bovine Haplotype Map), що розповідає про відмінності між породами. Генетики досліджували близько двох мільйонів однонуклеотидних поліморфізмів (single-nucleotide polymorphism) від п'ятисот корів. З них найбільш значущими виявилися близько 37 тисяч. Відзначимо, що відмінності навіть в одній такій парі підстав можуть вплинути на роботу всього гена, а значить, зробити високопродуктивне тварина абсолютно марним.

Виявилося, що серед представників однієї породи корів часом трапляються сильно розрізняються особини (навіть люди і собаки не настільки відмінні між собою).

Чи допоможуть генетичні дані полегшити роботу селекціонерам, чи принесуть очікувані дивіденди і наскільки «натуральними» при цьому залишаться м'ясо і молоко, перевіримо років так через п'ятдесят.