Российские и британские ученые исследовали механизмы генетических адаптаций, позволившие самой северной популяции крупного рогатого скота — якутской корове — выживать в суровых условиях Сибири. Исследование проливает свет на то, как сельскохозяйственные и дикие животные эволюционируют схожим образом, чтобы адаптироваться к экстремальным условиям среды. Статья опубликована в журнале Molecular Biology and Evolution.
Якутский скот обитает в северных широтах, в том числе за Полярным кругом, и способен переносить температуры ниже -70 °С. Результаты работы ученых из Института цитологии и генетики СО РАН и Королевского ветеринарного колледжа показали, что якутский скот имеет уникальный генофонд и не скрещивался с другими популяциями крупного рогатого скота, яков, бизонов и других близких видов. Исследование стало важным шагом на пути смягчения влияния экстремальных температур на сельское хозяйство.
Ученые пришли к выводу, что якутский скот отделился от общего предка европейских пород крупного рогатого скота примерно 5 тыс. лет назад. То есть адаптация к обитанию в экстремально холодных условиях сформировалась за счет собственного генофонда якутского скота. Тем не менее исследователи обнаружили, что в его геноме присутствует большое количество генетических вариантов, которые есть и в геномах пород Африки и Азии, но отсутствуют у европейских пород.
Эти генетические варианты, скорее всего, представляют собой предковые варианты генов, которые были утеряны у европейских пород из-за селекции человеком, направленной на интенсивное производство молока и мяса. Однако их сохранение у якутского скота позволило ему адаптироваться к изменяющимся условиям среды и экстремальному холоду. Возможно, эти же генетические варианты могли помочь породам в Азии и Африке адаптироваться и к экстремально жарким условиям обитания.
Кроме того, ученые обнаружили одно уникальное для якутского скота эволюционное событие — кодирующую нуклеотидную замену, оказывающую эффект на свойства соответствующего белка. Вероятно, такая же мутация позволила ряду других видов млекопитающих приобрести способность к гибернации, впадать в оцепенение на холоде и быть холодостойкими. Сама по себе конвергентная (независимая) эволюция в одной и той же нуклеотидной позиции гена — чрезвычайно редкое явление.
«В России огромные территории имеют низкую среднегодовую температуру. Производство мяса и молока в таких условиях требует выведения местных холодоустойчивых пород. Открытая нами мутация в гене NRAP позволяет сделать первые практические шаги в этом направлении», — говорит ведущий автор исследования Николай Юдин.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
