2009年9月14日

三种基因变异导致大多数狗皮毛差异

长毛和短毛吉娃娃的照片 左边的奇瓦瓦狗是长外套的狗的一个例子。右边的吉娃娃是短发品种。 国家卫生研究院的Tyrone Spady。

一项新的研究表明,从狗的卷毛到小猎犬的直皮毛,狗身上可见的各种各样的被毛质地,只有三种基因的变体以不同的组合起作用。该发现表明如何将一系列特征减少到仅少数基因的作用。

大约15,000年前,现代犬种从狼中分化出来。但是在过去的200年中,人类的选择性繁殖创造了具有广泛品质的狗。这种快速的遗传变化使狗成为研究基因如何影响身体特征的理想选择。

研究人员早就了解了狗毛颜色的遗传基础。但是,关于影响皮毛长度,生长方式和质地的基因知之甚少。为了进行调查,由美国国立卫生研究院国家人类基因组研究所(NHGRI)的研究人员领导的一个团队对代表80个品种的1000只狗进行了DNA全基因组扫描,扫描了微小的DNA变异,称为单核苷酸多态性(SNP)。

科学家将SNPs具有3种不同的涂层特征进行了比较。首先是头发的生长方式,使狗看起来像胡子和眉毛。例如苏格兰梗,爱尔兰梗和雪纳瑞犬。第二个特征是长长的,柔滑的或蓬松的头发,如可卡犬,博美犬和长发的吉娃娃狗中的头发。第三个是卷发,例如爱尔兰水猎犬的卷发。科学家于2009年8月27日在该杂志的高级在线版中报告了他们的发现 科学.

值得注意的是,他们确定了每种外衣特征的单一遗传变化。 RSPO2基因的改变(编码R-spondin-2蛋白)导致头发变白。长长的头发与FGF5基因(编码成纤维细胞生长因子5蛋白)的变异体相连。 KRT71基因的一个变体(编码角蛋白71蛋白)产生了被毛卷曲的狗。这3种变体的组合可以产生具有所有3种特征的狗,例如贵宾犬和葡萄牙水狗。研究人员计算得出,这三种突变以不同的组合可以解释95%狗的被毛特征。

这三个突变在灰狼或短毛狗中均未发现。这有力地表明,每个性状都发生了一个突变,并通过选择性育种进行了转移,从简单的遗传基础上创造出了显着的多样性。

国家卫生研究院科学总监Eric Green博士说:“这项研究是使用基因组技术揭示生物多样性的遗传基础的一个很好的例子。”

此外,犬类研究可能有助于发现与人类疾病有关的生物学机制。“精心控制的犬种在查明确定特定性状的基因方面具有优势,可以立即用于癌症等疾病的研究。 国家卫生研究院癌症遗传学部门的研究生爱德华·卡迪约(Edouard Cadieu)说。

—哈里森·温(Harrison Wein)博士

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