Бульдоги, французские бульдоги и бостонские терьеры с их небольшими размерами, коренастыми мордами и широко расставленными глазами являются одними из самых популярных пород домашних собак. Теперь исследователи из Школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружили генетическую основу внешности этих собак и связали ее с редким наследственным синдромом у людей.
Бульдоги, французские бульдоги и бостонские терьеры - не единственные собаки с короткой широкой головой, но у них есть еще одна особенность, отсутствующая у других пород: короткий изогнутый хвост или «завинчивающийся хвост», - говорит профессор Даника Баннаш., Департамент здоровья населения и репродукции Школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе. По ее словам, у всех этих трех пород отсутствуют позвонки, из которых состоит копчик.
Исследователи секвенировали весь геном - всю последовательность ДНК - 100 собак, в том числе 10 представителей породы винтохвост. Все участвующие собаки были домашними животными, которых видели в Учебной ветеринарной больнице Калифорнийского университета в Дэвисе, владельцы которых согласились участвовать. Аспиранты Тамер Мансур и Кэтрин Люкот вместе с К. Титусом Брауном, доцентом Школы ветеринарной медицины и Центра генома, провели поиск в последовательностях ДНК, чтобы найти изменения, связанные с породами винтохвостов.
Из более чем 12 миллионов индивидуальных различий они смогли идентифицировать одну мутацию в гене под названием DISHEVELED 2 или DVL2. Этот вариант был обнаружен у 100 процентов отобранных бульдогов и французских бульдогов и был очень распространен у бостонских терьеров.
Такого рода сравнение всего генома является относительно новым, сказал Баннаш.
«Обычно нам нужно было бы сначала идентифицировать регион ДНК и работать оттуда», - сказала она. «Мы могли бы изучить особенности породы, но не так хорошо, как сейчас».
Ссылка на синдром Робинова
Профессор Генри Хо из Медицинской школы Калифорнийского университета в Дэвисе изучает сходные гены у людей. Известно, что мутации в родственных DVL1 и DVL3 генах вызывают синдром Робинова, редкое наследственное заболевание у людей, характеризующееся поразительно схожими анатомическими изменениями - коротким, широким «детским лицом», короткими конечностями и деформациями позвоночника. Кроме того, у пациентов с робиноу и укороченных пород также есть другие общие признаки болезни, такие как расщелина неба. Как у людей, так и у собак гены DVL являются частью сигнального пути, называемого WNT, участвующего в развитии скелета и нервной системы, среди прочего, сказал Питер Дикинсон, профессор хирургических и радиологических наук в Школе ветеринарной медицины. Охарактеризовав белковый продукт DVL2, Сара Конопельски, аспирант лаборатории Хо, точно определила ключевой биохимический этап в пути WNT, который нарушается мутацией. Это открытие также предполагает, что общий молекулярный дефект отвечает за отличный внешний вид как пациентов Робиноу, так и пород собак с укороченным хвостом.
Мутация DVL2 укороченного хвоста настолько распространена среди этих пород и так тесно связана с внешним видом породы, что было бы трудно удалить ее путем разведения, сказал Дикинсон. Известно, что другие гены способствуют короткой и широкой «брахицефальной» голове у собак, и, вероятно, есть несколько генов, которые способствуют как внешнему виду, так и хроническим проблемам со здоровьем у этих пород.
Понимание распространенной мутации у популярных пород собак может, однако, дать больше информации о редком синдроме Робиноу у людей. С момента обнаружения синдрома в 1969 году было зарегистрировано всего несколько сотен случаев.
"Это очень редкое заболевание человека, но очень частое у собак, так что это может быть моделью человеческого синдрома", сказал Баннаш.