개 행동, 건강 및 유산 매핑하기
개들의 DNA지도를 만들기 시작한 한 쌍의 식물 유전 학자였습니다.
자신이 사용할 수있는 단서에서 보물지도를 만들려는 과학자 그룹이 있다고 상상해보십시오. 그러나 일반적인 모험 이야기와는 달리 특정 과학자에게는 중요한 보물이 아니라 오히려지도 자체입니다. 이 새로운지도 제작자는 유전 자나 지형을 매핑하지 않는 유전 학자이지만 개를 매핑합니다. 그들이 만들고있는지도는 조상의 고대 늑대에서 현대의 래브라도 리트리버 (labrador retriever)로 개가 진화 한 것을 추적 할 수있는 역사적인지도입니다. 또한지도의
출처 : SC Psychological Enterprises ltd
상속 된 개 질병을 유발하는 유전자의 위치. 이지도는 심지어 특정 행동 경향의 원인을 찾을 수 있습니다. 또한, 특별 보너스로,이지도는 인간을 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그것은 개 DNA의지도이며, 그지도를 “송곳니 게놈”이라고합니다.
Canine Genome Project는 규모가 계속 커지는 대규모 사업입니다. 개의 유전 물질은 39 쌍의 염색체에 저장되어 있으며, 각각 얽힌 DNA 가닥으로 이루어져 있습니다. DNA 분자는 사다리 모양을하고 있으며 사다리의 각 줄은 기본 화학 물질로되어 있습니다. 이러한 “렁”을 마치 강아지의 유전적인 구성을 설명하는 알파벳의 글자처럼 생각하는 것이 현명합니다. 송곳니 DNA에서 메시지를 해석하려는 시도는 이미 160 개 이상의 개 유형에서 오는 1,700 마리 이상의 개들의 유전자 구성을 측정 한 2 개 이상의 실험실을 포함하고 있습니다. 이러한 각각의 아이디어는 28 억 개의 유전자 “문자”의 발생 패턴을 전사하고 개에서 약 19,000 개 유전자를 구성하는 서열로 구성하는 것입니다. 이 유전자들이 문장을 설명하는 일련의 유전어라고 상상해보십시오. 이 “쓰여진”지시 사항은 어떤 단백질을 생산하고 궁극적으로 개 발달과 행동을 결정하는지 몸에 알려줍니다.
분명히 이것은 비싸고 노동 집약적 인 프로젝트입니다. 그래서 당신은 묻습니다 : 겸손한 국내 개를 이해하는 데 왜 많은 노력이 필요합니까? 이를 이해하려면 프로젝트의 시작으로 돌아 가야합니다.
개지도 그리기 시작하기
이상하게도 개과 게놈 프로젝트는 버클리 소재 캘리포니아 대학의 식물 유전학 자의 활동을 통해 시작되었습니다. 재스퍼 라인 (Jasper Rine)은 개가 특정한 행동을 위해 사육되었으며, 이러한 행동은 강력하고 쉽게 식별 할 수있는 유전 적 기초를 가질 가능성이 높다는 것을 알고 있습니다. 그의 식물 연구의 부업으로, 그는 국경 콜리 (물에 싫증이 나고 내장 된 집단 행동 습관을 가지고있다)과 함께 뉴 펀들 랜드 (뉴 펀들 랜드는 물을 좋아하고 헤딩에 대해서는 알지 못하는 친근한 개들이다)를 교배시켰다. . 2 세대의 연구 끝에, 많은 주요 행동이 유 전적으로 결정 되었음이 분명 해졌다. 그러나 중요한 도구가 없다는 것이 명확 해졌습니다. 즉 알려진 스트레치의 DNA로 구성된 유전자 마커의지도가 있습니다.이 마커는 강한 수영 자나 좋은 헤딩 개를 만들기 위해 전달 된 유전 물질을 알아내는 데 사용할 수 있습니다. . 따라서 그는 그러한지도를 만드는 아이디어를 생각했으며이지도는 송곳니 게놈이 될 것입니다.
Elaine Ostrander는 식물 유전학 분야의 박사후 연구를 위해 버클리에 막 도착했습니다. 불행히도 친목 자금 조달이 시작되기까지 기다릴 것이므로 그녀는 Rine으로 임시직을 취했습니다. 그는 개 DNA에 필요한지도를 만들기 시작했습니다. 그녀는 식물 유전학 연구실에 가본 적이 없지만 3 년 뒤 버클리를 떠날 때 개 게놈 프로젝트에 전념했습니다. Rine은 궁극적으로 자금 부족과 동물 권리 운동가들에 의해 괴롭힘을 당해 개과 동물 행동 연구를 마감해야했기 때문에 이것은 매우 중요했습니다.
데이터 수집
Ostrander가 그녀의 연구를 계속할 필요가 있었던 것은 그녀가 그녀의 손을 얹을 수있는 많은 개별 개와 개 품종의 많은 유전 물질 샘플이었다. 따라서이 헌신적 인 연구원은 개에게 유전 정보를 수집 할 수 있도록 개를 사냥 해 왔습니다. 펜실베이니아 주립 대학의 수의과 대학 구스타보 아길레레 (Gustavo Aguirre)와 그레고리 아클 랜드 (Gregory Acland)의 한 쌍의 연구자가 콜리 (collies)에서 흔히 나타나는 실명의 유전 적 형태를 연구하고 있다는 것을 발견하기까지는 그 진도가 느렸다. 그들은 상속의 패턴을 추적하기 위해 영향을 받고 영향을받지 않는 개체를 번식시키고 질병이없는 유형의 혈액 샘플을 수집하고있었습니다. 불행히도, Rine과 같이 그들은 적절한 개 게놈지도가있을 때까지 실명을 유발하는 유전자를 결코 찾을 수 없다는 것을 알고있었습니다. 그러나 그러한지도가 결국 이용 가능해질 것이라는 희망으로 그들은 수집 한 혈액 표본을 거룩하게 보관하고 문서화했습니다.
이 두 실험실의 샘플과 연구 데이터의 결합으로 개 게놈에 150 개의 마커 위치를 보여주는 예비지도를 작성하는 데 불과 1 년이 걸렸습니다. 이로써이 과학자들은 collies에서 흔히 볼 수있는 상속성 실명의 원인이되는 유전자가 9 번 염색체에 있다는 것을 확인할 수있었습니다. 몇 년 후 그들은 특정 유전자 자체를 분리했습니다.
이시기까지 몇몇 과학자들은 개가 유전 학자의 꿈일지도 모른다고 인식하기 시작했습니다. 순종 품종은 특정 형질에 대해 상호 교배가 잘됩니다. 순종 개는 가족 역사와 잘 기록 된 족보를 확장시켜 질병을 일으키는 돌연변이 또는 개들의 크기, 모양 또는 외투의 색깔에 책임이있는 유전자를 추적하는 작업을 크게 단순화합니다. 그러나 각 품종 내에서 개인간에 현저한 정도의 유전 적 유사성이 있습니다.
왜 유전 학자들에게 동일한 품종 구성원들 사이의 유사성이 중요한가? 자, 상속 장애에 책임이있는 돌연변이 유전자를 찾으려고한다는 것을 상상해보십시오. 한 그룹에 질병이 있고 다른 그룹에 질병이 없다는 사실을 제외하고 매우 유사한 게놈을 가진 검사 그룹을 사용하면 그 다른 유전자가 분명하게 두드러 질 것입니다. 질병 감수성의 차이 이외에 다른 많은 요인에 따라 다른 시험 대상 군을 사용하는 경우와 비교하십시오. 그 외의 유전 적 차이는 모두 잡음이 많은 정적 인 것을 만들어 낼 것이며, 차이를 찾기 위해 중요한 하나의 유전자를 찾는 것을 어렵게 만들 것입니다.
개 게놈이 인간에게 중요한 이유
또한 명백 해지는 것은 송곳니 게놈에 대한이 연구가 인간을 더 잘 이해하는 데 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 개와 인간은 DNA의 95 %를 공유하며 암, 간질, 알레르기, 심장 질환, 심지어 알츠하이머 병, 공포증 및 강박 장애와 같은 심리적 장애조차도 종의 가장 흔한 질병 중 일부를 공유합니다. . 그러나 개 유전학이 우리에게 유용한 것을 말해 줄 수 있을지에 관해서는 여전히 과학계로부터의 저항이있었습니다.
이 회의론은 스탠포드 대학의 Emmanuel Mignot 연구팀이 영향을받은 Doberman pinschers에서 채취 한 유전자 샘플을 시작으로 개에서 기면 발작을 일으키는 유전자를 분리 한 직후 사라졌습니다. Narcolepsy는 개인이 그 당시에 무엇을했는지에 관계없이 통제 불가능하고 비자발적 인 수면 상태에 빠지게하는 수면 장애입니다. 개과 동물의 연구 결과를 바탕으로이 연구자는 기면 발암 유전자를 분리하여 수면에 관여하는 새로운 분자 경로를 이해하게되었습니다. 이러한 결과는 또한 인간 유전학에 관심이있는 과학자들의 관심이 증대되었으며, 또한 이러한 결과가 인간 유전 문제에 대한 이해에 도움이 될 것이 확실 해졌기 때문에 더 많은 연구 자금이 이런 종류의 연구에 이용 가능하게되었다.
궁극적으로 타샤 (Tasha)라고 명명 된 고도의 근친 복서의 유전 물질로 시작하여 거의 완전한 개과 동물 게놈이 기록되었습니다. 송곳니 DNA의 완전한지도와 비교하여 개 품종 간의 차이점을 비교할 수 있으며 현대 늑대와 고대 원숭이와 같은 야생 개과의 비교도 가능합니다.
개들의 역사 발견하기
이 기본 개과의 유전체는 개들의 역사, 진화 과정, 그리고 가축과 교배가 그들에게 끼친 영향을 추적 할 수있게합니다. 이것이 어떻게 작동하는지 보려면, 모든 개들의 원래 조상이 늑대 인 것으로 추정한다고 상상해보십시오 (대부분의 과학자들이 그렇듯이). 개가 늙은 과거의 늑대에게서 직접 진화했다면 그 DNA는 매우 늑대 같을 것이다. 그러나 특정 종의 번식이 시작된 이후로 많은 세대와 오랜 기간이 지난다면 우리는 현대 종과 고대 종 사이에 많은 돌연변이와 차이를 기대할 수 있습니다. 이것은 특정 개 유형이 만들어 졌을 때를위한 시간 틀을 구성 할 수 있음을 의미합니다. 이것은 또한 우리가 다양한 개 품종 간의 관계를 연구 할 수있게 해줍니다.
다양한 개 품종에서 발견 된 다른 돌연변이를 조사한 연구를 사용하여 적어도 23 개의 클레 드 (또는 신체적 및 행동 적 특성에 기초한 개 그룹)가 있음이 분명해졌습니다. 게다가 개 품종이 두 개의 분리 된 역사적 단계로 진화되었다는 것이 이제 분명합니다. 초기 단계는 개가 처음으로 길 들여지고 인간이 일종의 시트릭스 바지에 유전학을 적용 할 때 시작되었습니다. 역사적으로, 양을 떼어 놓을 수있는 능력과 같이 특히 바람직한 성격을 나타내는 개가 있다면 그 개를 더 나은 유형의 개를 낳기를 바라면서 다소 비슷한 특성을 가진 다른 개로 짝을 지을 것입니다. 이것은 초식, 사냥, 개를 지키기위한 초기 품종이 된 방법입니다. 그러나 개들의 다양한 라인 사이에 명확한 차이가 있었지만 “품종”개념은 훨씬 더 느슨하게 정의되었습니다.
빅토리아 시대에 개들의 세계가 갑자기 변하고 영원히 변했습니다. 개 사육에 대한 더 나은 이해와 개를 디자인하는 것은 영국의 중산층과 상류 계급의 취미가되었습니다. 효과적으로 개는 이제 인간에 의해 성형되고 형성 될 무언가였습니다. 종종 개가 특정한 선천적 기술과 행동보다는 개가 어떻게 보이는지를 결정하는 신체적 특성에 대해 더 많이 나타났습니다. 켄넬 (Kennel) 클럽은 개들의 특정 종류의 번식 기록을 유지하고 이러한 선택적으로 번식 된 표본을 표시하고 평가하는 개 전시를 감독하기 위해 설립되었습니다. 이로 인해이 시대에 가장 인기있는 리트리버, 스패니얼, 컴패니언 개들이 등장하면서 새로운 품종이 폭발적으로 증가했습니다.
송곳니 게놈지도를 통해 개가 전 세계로 이주한 방법을 이해할 수있었습니다. 예를 들어, 그것은 아메리카 대륙 출신 인 거의 모든 개 품종이 원래 베링 해협을 가로 질러 존재했던 육교를 여행 한 이주민에 의해 아시아에서 왔음을 보여주는 데이터를 제공합니다. 이 원래 품종은 개들의 자신의 품종을 가져 오는 유럽인의 나중 유입에 의해 사실상 지워졌습니다.
우리가 지금있는 곳
오늘날 많은 과학자들은 개와 인간 사이의 유전 적 유사성에 의해 제공되는 연구 가치를 인정합니다. 이 때문에 강아지는 알츠하이머 병 및 강박 장애와 같은 심리적 장애를 비롯한 인간의 질병을 이해하는 데 사용할 수있는 인기있는 “모델”이되었습니다.
그러나,이 모든 거대한 연구 노력과 Elaine Ostrander (현재 메릴랜드 주 베데스다에있는 국립 보건원에있는)와 동료들은 개보기를 통해 방황하고 있으며 상대적으로 희귀 한 개들을 찾고 있습니다 그의 DNA는 송곳니 게놈 프로젝트에서 적절하게 표현되지 못했다. 그녀는 여전히 유전 물질 샘플을 요청하고 있습니다 (이제는 개 입을 간단히 닦아서 얻을 수 있습니다). 이런 방식으로, 개들의 유전지도에 대한 우리의 이해가 계속 진화하고 더욱 정확 해지고 있습니다.
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