Естественный отбор у коз продолжил работать параллельно с искусственным
Козы были одомашнены человеком в раннем неолите и с тех пор остаются одним из ключевых сельскохозяйственных животных. Они отбирались на протяжении веков по разным признакам, в зависимости от целевого продукта (молоко, мясо, шерсть), и в большинстве своем обладают прекрасной способностью адаптироваться к различным условиям. Эта черта повлияла на их поведение и внешний вид (фенотип) и, конечно, не могла не отразиться в их генах.
Гены сельскохозяйственных животных исследуют для того, чтобы выделить из них наиболее важные для коммерчески интересных признаков, а затем отобрать наилучших особей не просто по фенотипу, но и по генотипу. Обычно в случае высокоспециализированных пород сосредотачиваются на довольно узком наборе, не уделяя большого внимания тем генам, которые в природе обеспечивают выживаемость организма, но оказываются не столь обязательны в «тепличных» условиях фермы. Более того, мало информации и о том, как на них влияет селекция. Исследователи из Федерального исследовательского центра животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста вместе с коллегами из США и Италии решили заполнить этот пробел.
Авторы проанализировали генетические данные от 993 коз четырех трансграничных (то есть широко распространенных) пород — ангорская, бурская, нубийская и зааненская. Каждая из них была отобрана по определенному продуктивному признаку (шерсть, мясо, молоко или двойное назначение) и на протяжении веков завозилась в разные страны, таким образом меняясь под климатические условия конкретного региона. Последовательности из открытых источников рассматривали на паттерны гомозиготности (по ним определяют то, насколько далеки организмы от общего предка — чем длиннее эти участки, тем ближе это родство), выявляли гены, которые эволюционировали под действием внешних факторов разных регионов, а также оценивали частоту гаплотипов (несколько генов, находящихся рядом и наследуемых совместно) между популяциями, которая связана с селекцией.
После этого ученые выяснили, как под действием отбора изменилась встречаемость аллелей генов, связанных с реакцией на стресс (температурный, недостаток воды и плохой корм), энергетическим гомеостазом, циркадными ритмами, иммунным ответом, репродуктивными признаками. Положительный отбор по ним может происходит просто потому, что эти эти гены поддерживают полезные для человека признаки, как белки теплового шока: например, ген HSP70 связан с устойчивостью к жаре и более высокой молочной продуктивностью. Также соответствующие гены могут непосредственно не поддерживать эти признаки, но находиться рядом с такими последовательностями. Например, ген, связанный с окраской у ангорской козы, оказался в одной группе с генами, контролирующими энергетический метаболизм и циркадные ритмы, влияющие на множество жизненно важных процессов. Еще не стоит забывать, что активность одного гена может быть комплексным: так, участок, обеспечивший устойчивость зааненской породы к гипоксии и высоте, улучшил и эффективность ее иммунитета.
Описанные авторами взаимосвязи важны для более эффективной селекции, особенно для выведения местных пород, а также понимания, какие поломки могли бы испортить теоретически отличную комбинацию генов.
