与小体型相关的犬类基因突变出现在53,000多年前

2022-07-21 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:940 /
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研究人员收集了1431个基因组的目录,包括古代犬科动物、现代品种狗和野生犬科动物,以寻找从古代传到现代狗的基因变异。他们发现了一种生长激素调节基因的古老突变,这种基因经过了人类的选择,对现代狗的体型有很大的影响。Plassais等人在IGF1基因座上发现了一种古老的突变,这种突变......

研究人员收集了1431个基因组的目录,包括古代犬科动物、现代品种狗和野生犬科动物,以寻找从古代传到现代狗的基因变异。他们发现了一种生长激素调节基因的古老突变,这种基因经过了人类的选择,对现代狗的体型有很大的影响。

Plassais et al. identified an ancient mutation at the IGF1 locus that contributes to a significant portion of body size in modern dogs. Illustration by John James Audubon & John Bachman.Plassais等人在IGF1基因座上发现了一种古老的突变,这种突变对现代狗的体型有很大影响。插图由约翰·詹姆斯·奥杜邦& amp约翰·巴克曼。

“家犬是地球上体型变化最大的哺乳动物物种,不同品种之间的体型差异高达40倍,”主要作者Jocelyn Plassais博士及其同事说,他是美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所的博士后研究员。

尽管在考古记录中发现了不同体型的狗,但体型变化最大的是过去两个世纪的选择结果,因为狗的饲养者在封闭的繁殖种群中选择和繁殖极端的表型。

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)对与体型相关的突变的研究已经进行了十多年,但研究人员没有找到这种突变,直到普拉斯博士建议他们在基因周围搜索反向定位的序列,并确认其他犬科动物和古代DNA中是否存在这种基因。

通过这种方法,科学家们发现了胰岛素样生长因子1 (IGF1)基因的反向形式,其变异与狗的身体大小相关。

“我们观察了200个品种,结果非常好,”资深作者伊莱恩·奥斯特兰德博士说,她是国家人类基因组研究所的遗传学家。

Canidae ancestor was likely small and carried the C allele of the candidate SNP, rs22397284. The large allele arose some time before 53,000 years before present and generated bigger animals (Canis lupus). The ancestral small allele continues to exist in the gray wolf population, albeit at a low frequency. Approximately 15,000 years before present, canine domestication likely began with large wolf-like dogs. Shortly thereafter, human selection of small canids with the ancestral C allele led to a preponderance of small modern domestic breeds. Gray arrow reflects actual hybridization observed between coyotes and wolves in eastern part of America. Image credit: Plassais et al., doi: 10.1016/j.cub.2021.12.036.犬科祖先可能较小,携带候选SNP的C等位基因rs22397284。大等位基因出现在距今53,000年前的某个时候,产生了更大的动物(狼)。祖先的小等位基因继续存在于灰狼种群中,尽管频率很低。大约在距今15000年前,犬类驯化可能始于大型狼狗。此后不久,人类对带有祖先C等位基因的小型犬科动物的选择导致了小型现代家养品种的优势。灰色箭头反映了在美国东部观察到的郊狼和狼的实际杂交。图片鸣谢:Plassais等人,doi: 10.1016/j.cub.2021.12.036。

然后,作者查看了古代狼的DNA,以了解IGF-1突变首次出现的时间。

科学家们已经建立了理论,狗最初很大,大约在20,000年前被驯化后变小,但这一发现提出了一种新的进化叙事的可能性。

事实上,当Plassais博士、Ostrander博士和他们的合著者观察一只54000岁的草原狼(Canis lupus campestris)的DNA时,他们发现它也有生长激素突变。

奥斯特兰德博士说,“就好像大自然已经把它藏在她的后口袋里几万年了,直到需要的时候才拿出来。”

这一发现不仅适用于狗和狼,也适用于郊狼、豺、非洲猎狗和其他犬科动物。

“这与犬类的驯化和体型有很大关系,我们认为非常现代的东西实际上非常古老,”奥斯特兰德博士说。

该小组现在计划继续研究调节狗体型的基因。

奥斯特兰德博士说,“狗很酷的一点是,因为它们进化得太快了,所以实际上没有太多的体型基因。”

"犬科动物只有25种已知的基因来调节体型,而人类有数百种."

“我真的想了解整个连续统一体& # 8212;从吉娃娃到大丹狗。”

这项研究发表在《当代生物学》杂志上。

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Jocelyn Plassais等人。古代和现代犬科动物中单一非编码体型变异的自然和人为选择。当代生物学32:1-9;doi: 10.1016/j.cub.2021.12.036


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