Исследователи из Национального института здоровья показали, что области генома, связанные с развитием мозга, содержат варианты, которые могут объяснять поведенческие различия между разными линиями собак. В исследовании , финансируемом Национальным институтом исследования генома человека (NHGRI) и опубликованном в журнале Cell , участвовали гражданские научные проекты, в которых использовались образцы ДНК и опросы, собранные у владельцев собак по всему миру.
Исследователи обнаружили, что геномные различия между породами собак связаны с развитием их нервной системы. Для собак, которые пасут овец, геномные различия заключаются в том, как нервные клетки мозга, известные как нейроны, организуются для формирования нейронных цепей на ранних стадиях развития.
Некоторые гены, связанные с разными линиями собак, могут относиться к генам, участвующим в поведении других видов, таких как люди. Эти результаты показывают, что у собак и людей могут быть сходные биологические пути, которые приводят к ряду различий в функциях мозга и поведении, обнаруживаемых внутри одного вида.
«Результаты этого исследования могут указать нам на то, как различия в геноме человека могут способствовать разнообразию поведения среди людей. Дальнейшие исследования могут помочь нам установить более тесную связь между генами, которые важны для поведения собак, и генами, которые могут играть роль в поведенческих условиях человека», — сказал доктор Острандер.
Исследование, проведенное Эмили Датроу, доктором философии, постдокторским научным сотрудником в группе доктора Острандера, впервые выявило диверсификацию родословных собак с течением времени. Они использовали геномные данные более 4000 домашних, полудиких и диких собак, собранные из различных доступных наборов данных. Эти наборы данных включали результаты полногеномного секвенирования, которое анализирует весь геном, и массивы однонуклеотидных полиморфизмов, которые обнаруживают подмножество вариаций в геноме. Исследователи также использовали поведенческие данные Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета в Филадельфии, опрос более 46 000 собак, в ходе которых оценивались такие характеристики, как обучаемость, энергия и страх по отношению к незнакомцам.
«Мы определили 10 основных родословных собак и поведенческих черт, которые коррелируют с этими родословными. Глядя на наиболее тщательно отобранные породы, мы можем увидеть, насколько каждая линия породы собак уникальна по своим геномным вариациям и поведению», — сказала Элейн Острандер, доктор философии, выдающийся старший исследователь и руководитель отдела генетики рака и сравнительной геномики. в рамках программы внутренних исследований NHGRI и соответствующего автора исследования.
«Одним из самых удивительных открытий было то, что многие из геномных изменений, которые определяют основные линии собак, также можно найти у современных волков. Это указывает на то, что люди использовали древние вариации среди диких предков собак для создания уникальных типов собак, подходящих для выполнения определенных задач», — сказал доктор Дутроу.
На протяжении тысячелетий селекционное разведение формировало породы собак, предназначенные для выполнения различных задач, включая охоту, выпас скота и охрану. Например, овчарки (такие как бордер-колли) инстинктивно знают, как пасти домашний скот с минимальной подготовкой.
Как разные породы собак имеют разные поведенческие черты и характеры — и как эти характеристики восходят к их геномам — до сих пор было в значительной степени неизвестно.
Задача заключалась в разборе массивных коллекций данных. Перепрофилировав инструменты, используемые в исследованиях, которые, например, изучают, как стволовые клетки развиваются в различные специализированные клетки, исследователи реконструировали, как развивались собачьи линии.
«Чтобы изучить геномную основу пород, исследователи обычно сравнивают разные породы с разным поведением. Но трудность заключается в том, чтобы найти значимые результаты среди различий в поведении собак», — сказал доктор Острандер. «Вместо того, чтобы смотреть на снимок во времени, наше исследование показало, как родословные собак диверсифицировались на протяжении сотен лет, и объяснило, как различные породы, которые мы видим сегодня, являются результатом человеческого отбора».