A biológusok megfejtették egy házikecske genomját

Egy nemzetközi biológus csapat most először készítette el és publikálta a közönséges házikecske kiváló minőségű genomját, amely segíti a tenyésztőket ezen állatok új fajtáinak kifejlesztésében, jobb gyapjúminőséggel vagy megnövelt tejhozammal.

A házi kecske (Capra hircus) az ember által háziasított legősibb háziállatok közé tartozik. Úgy tartják, hogy először 10 ezer évvel ezelőtt háziasították őket a Közel-Keleten, majd elterjedtek az egész világon. A jelenlegi becslések szerint több mint 830 millió házikecske él a Földön, amelyek többsége a fejlődő országokban összpontosul.

Wen Wang biológusok csoportja, a Kínai Tudományos Akadémia Kunmingi Állattani Intézetének munkatársa bemutatta a világon elsőként a kecskegenom teljes változatát, amelyet a WGMS automatizált optikai szekvenáló rendszerrel készítettek elő.

Ez a rendszer a következőképpen működik. Először a DNS-molekulát sok, viszonylag hosszú, 100 ezer nukleotid hosszúságú fragmentumra - a DNS "betűire" - törik. Ezeket a töredékeket egy speciális, mikroszkopikus csatornákkal és sejtekkel tarkított „chip” felületére visszük fel.

A tudósok ezután elektromos áramot vezetnek át a folyadékon, "kiegyenesítve" a nukleotidláncokat, amelyeket egy speciális mikroszkóp segítségével olvasnak le. Az egyes sejtekről kapott képeket számítógéppel kombinálják, aminek eredményeként a biológusok megkapják a genom teljes változatát.

Wang és munkatársai ezzel a technikával elemezték a fiatal yunnani kecske májsejtjéből kivont genetikai anyagot. Az új technológia lehetővé tette a tudósok számára, hogy gyorsan megszerezzék a genom teljes verzióját, és a hagyományos szekvenálási technikák segítségével ellenőrizzék annak helyességét.

Összességében a kecske genomja 2,6 milliárd nukleotidból áll, ami valamivel kevesebb, mint az ember (3,2 milliárd) vagy más főemlősök DNS-hossza, de nagyobb, mint a baktriai teve genomja (2,38 milliárd nukleotid).

A virtuális DNS kiváló minősége lehetővé tette a tudósok számára, hogy egyes szakaszait 30 kromoszómával párosítsák, amelyek a házi kecskesejtek magjában találhatók. A biológusok szerint a Capra hircus kromoszómái szerkezetükben nagyon hasonlóak más patás állatok, köztük tehenek és juhok sejtjeiben lévő DNS-fragmensekhez.

Wang és kollégái, miután általános képet alkottak a genom szerkezetéről, megpróbálták kiszámítani a benne található gének teljes számát. Számításaik szerint a kecske genomja több mint 22 000 gént tartalmaz, amelyek a fehérjemolekulák összeállítására vonatkozó utasításokat tartalmaznak.

Legtöbbjük - mintegy 17,1 ezer - más patás állatok genomjában analógokkal rendelkezik. A genetikai különbségek arra utalnak, hogy a kecskék és más házi patás állatok ősei körülbelül 23 millió évvel ezelőtt váltak el egymástól. Érdekes módon az ember és a kecske utolsó közös őse még a dinoszauruszok kihalása előtt, 96 millió évvel ezelőtt eltűnt a Föld színéről.

Ahogy a kutatók megjegyzik, sikerült elkülöníteniük a "mindenevő" kecskékért felelős géneket és a DNS azon szakaszait, amelyek a kasmírgyapjú növekedéséhez kapcsolódnak. E területek további feltárása segíti a tenyésztőket olyan új kecskefajták kifejlesztésében, amelyek képesek rekord tejhozamra vagy a legjobb minőségű kasmírgyapjúra, állítja Wang és kollégái.