Ученые выявили генетические особенности российских сельскохозяйственных животных, обеспечивающие устойчивость к низким температурам и адаптацию к холодному климату. Также у якутских коров найдена конвергентная аминокислотная мутация, которая характерна для моржей, летучих мышей и тюленей.
Исследуя геном якутской коровы, специалисты обнаружили феномен конвергентной эволюции на уровне ДНК, из-за которого это животное способно адаптироваться к суровым условиям Арктики.
«Мы нашли у якутской коровы следы отбора в нескольких генах, которые также подвергались отбору у коренных народов Сибири. По-видимому, мутации в этих генах позволяют якутской корове чувствовать себя хорошо и нормально жить при -50 ℃», — отмечает ведущий научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» кандидат биологических наук Николай Серафимович Юдин.
Также у якутского скота была обнаружена мутация ДНК, которая отсутствует у животных других пород. Она сопровождается заменой аминокислоты в белке NRAP, который экспрессируется в сердце и скелетных мышцах.
«Когда мы стали разбираться, что это за мутация, выяснилось, что она встречается и у других видов животных, живущих при низких температурах, например у моржей. Также она характерна для видов, которые впадают в спячку, таких как летучие мыши, и глубоко ныряющих животных: тюленей, морских львов», — замечает Николай Юдин.
Эта мутация связана с геном NRAP, регулирующим работу сердца. У якутской коровы сердцебиение на холоде замедляется, в отличие от других, у которых, наоборот, при охлаждении пульс ускоряется. «У нее наступает некоторое оцепенение. Она начинает оптимально расходовать свои ресурсы, следовательно, скорость метаболизма замедляется. Такая особенность помогает якутской корове оптимизировать функции жизнедеятельности в суровых условиях», — рассказывает Николай Юдин.
Эта тема актуальна для России, так как открывает возможность выводить холодоустойчивых коров, что положительно повлияет на развитие сельского хозяйства. Выведение новых пород крупного рогатого скота может идти либо путем редактирования генома, либо путем селекции.
В настоящее время ученые работают над новым проектом: они хотят проверить негативные эффекты мутации, чтобы исключить риск выведения холодоустойчивой коровы, которая, однако, будет медленно расти и плохо доиться. Для этого конвергентную аминокислотную мутацию якутской коровы вставят в геном лабораторной мыши.
Эллина Титова, студентка Отделения журналистики ГИ НГУ
Результаты исследования стали предметом обсуждения на очередной Международной мультиконференции «Биоинформатика и системная биология» (BGRS/SB-2022), организатором которой традиционно выступает Институт цитологии и генетики СО РАН
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии