Селекционное разведение повлияло на форму собачьих ушей

Стандарты породы продолжают закреплять определенные формы ушей, сужая круг наследуемых признаков и передавая эти предпочтения из поколения в поколение.

Исследователи установили связь между длиной висячих ушей и определенными наследственными изменениями, показав, как человеческие предпочтения оставляют неизгладимый след в биологии и здоровье собак. Результаты нового исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Недавний генетический анализ многих пород собак выявил связь между различиями в длине висячих ушей и небольшим общим участком ДНК.

В Университете Джорджии (UGA) исследователи уточнили этот сигнал, сравнивая породы с похожим положением ушей, но разной длиной ушей. Работу возглавила Ли Энн Кларк, изучающая генетику собак и риск наследственных заболеваний у многих пород.

Полученные результаты дают заводчикам и исследователям более четкий ориентир для отслеживания характеристик разных пород.

Исследователи сравнили геномы более чем 3000 собак, волков и койотов. Они сосредоточились на собаках с висячими ушами, чтобы положение ушей на голове оставалось постоянным, в то время как длина ушей варьировалась.

«В нашем исследовании мы использовали только собак с висячими ушами», — сказала Кларк. Такой подход позволил команде точно определить различия в ДНК, влияющие на длину ушей, даже когда у всех собак был одинаковый тип ушей.

Различия в форме ушей объясняются небольшим количеством унаследованных вариантов ДНК, общих для разных пород. В результате рекомбинации два варианта ДНК, связанные с положением ушей, были объединены в одном наследственном блоке, и только такая комбинация приводила к появлению висячих ушей.

«Мы выяснили, что в этом локусе существует комбинация аллелей, или различных последовательностей ДНК, которая определяет, будут ли у собаки стоячие уши, как у хаски, или висячие, как у кокер-спаниеля», — сказала Кларк.

Этот дополнительный аллель располагался в рекомбинантном блоке и заставлял ткани уха продолжать расти и удлиняться. Наиболее сильный генетический сигнал был обнаружен вблизи гена, уже связанного с ростом и поддержанием соединительной ткани в развивающихся ушах. Связанная с геном ДНК не изменяла его напрямую, но находилась поблизости, где могла незаметно влиять на то, насколько активно этот ген используется в процессе развития.

Аналогичные изменения были связаны с увеличением размеров ушей у других животных, что позволяет предположить, что эта область может влиять на то, как ушная ткань расширяется с течением времени.

Поскольку сигнал находится вне самого гена, результат указывает на то, что вероятным фактором является регуляция, а не структура. Этот же участок ДНК расположен рядом с геном, ранее связанным с общими размерами тела у собак.

Когда признаки расположены близко друг к другу в геноме, отбор по одному признаку может непреднамеренно привести к тому, что вместе с ним поступит и другой. Из-за этого совпадения трудно определить, является ли длина уха результатом генетической предрасположенности или побочным эффектом отбора по размеру. Разобраться в этом важно, особенно когда исследователи пытаются отделить безобидные признаки от тех, которые связаны с риском развития заболеваний.

В результате селекции определенные формы ушей вошли в стандарты пород, что повысило вероятность распространения конкретных комбинаций ДНК. Набор из трех аллелей чаще всего встречался у пород, отобранных по признаку очень длинных висячих ушей, где длина ушей определяет внешний вид. У пород, сохранивших прежнюю, наследственную форму, обычно были меньшие, стоячие уши, даже при изменении формы головы.

В проектах Кларк в Университете Джорджии сильный отбор может искажать генетику пород, поэтому результаты, полученные при исследовании ушей, предоставляют полезный контекст.

«Нам важно понимать, какие гены и геномные регионы отбираются в определенных породах, особенно когда речь идет о генетических заболеваниях», — сказала Кларк.

Генетические тесты могут помочь избежать опасных вариантов генов, но они наиболее эффективны, когда заводчики стремятся сбалансировать цели, связанные со здоровьем, с узкими правилами внешнего вида.

В основе исследования лежали масштабные генетические сравнения у множества собак, чтобы сузить круг поиска до перспективных регионов. Такой подход позволяет выявить закономерности наследования, но сам по себе не может доказать, какое именно изменение ДНК непосредственно приводит к удлинению ушей.

Для подтверждения механизма потребуются эксперименты, которые проверят, как эти расположенные рядом генетические изменения влияют на развитие уха. До тех пор результаты служат скорее убедительными сигналами, чем окончательными ответами, и формируются под влиянием как генетики, так и истории разведения. В совокупности результаты показывают, как небольшое количество вариаций может влиять на положение и длину ушей у многих пород собак.

В будущих полногеномных исследованиях и лабораторных работах будет проверено, влияют ли соседние участки ДНК также на слух или другие характеристики, связанные с ушами.