Биолозите са дешифрирали генома на домашна коза

За първи път международен екип от биолози подготви и публикува висококачествен геном на обикновената домашна коза, който ще помогне на животновъдите да развият нови породи от тези животни с подобрено качество на вълната или повишена млечност.

Домашните кози (Capra hircus) са сред най-древните домашни животни, опитомени от човека. Смята се, че за първи път са опитомени преди 10 хиляди години в Близкия изток, след което са се разпространили по целия свят. Според текущите оценки на Земята живеят над 830 милиона домашни кози, повечето от които са съсредоточени в развиващите се страни.

Група биолози, водени от Уен Уанг от Института по зоология на Китайската академия на науките в Кунмин, представиха първата в света пълна версия на генома на козата, подготвена с помощта на автоматизираната система за оптично секвениране WGMS.

Тази система работи по следния начин. Първо, молекулата на ДНК е разбита на много относително дълги фрагменти с дължина 100 хиляди нуклеотида - "буквите" на ДНК. Тези фрагменти се нанасят върху повърхността на специален „чип“, осеян с микроскопични канали и клетки.

След това учените пропускат електрически ток през течността, "изправяйки" веригите от нуклеотиди, които се отчитат с помощта на специален микроскоп. Снимките, получени от всяка клетка, се комбинират чрез компютър, в резултат на което биолозите получават пълна версия на генома.

Уанг и колегите са използвали тази техника, за да анализират генетичен материал, извлечен от чернодробните клетки на млада коза Юнан. Новата технология позволи на учените бързо да получат пълна версия на генома и да проверят правилността му с помощта на традиционни техники за секвениране.

Общо геномът на козата се състои от 2,6 милиарда нуклеотида, което е малко по-малко от дължината на ДНК на хората (3,2 милиарда) или други примати, но по-голямо от генома на бактрийската камила (2,38 милиарда нуклеотида).

Високото качество на виртуалната ДНК позволи на учените да съпоставят отделните й участъци с 30 хромозоми, които съществуват в ядрата на домашните кози клетки. Според биолозите хромозомите на Capra hircus са много сходни по структура с ДНК фрагментите в клетките на други копитни животни, включително крави и овце.

След като добиха обща представа за структурата на генома, Уанг и колегите му се опитаха да изчислят общия брой гени в него. Според техните изчисления геномът на козата съдържа над 22 000 гена, които съдържат инструкции за сглобяване на протеинови молекули.

Повечето от тях - около 17,1 хиляди - имат аналози в геномите на други копитни животни. Генетичните различия предполагат, че предците на козите и другите домашни копитни животни са се разминавали преди около 23 милиона години. Интересното е, че последният общ прародител на човека и козата е изчезнал от лицето на Земята още преди изчезването на динозаврите, преди 96 милиона години.

Както отбелязват изследователите, те са успели да изолират гените, отговорни за "всеядните" кози и онези участъци от ДНК, които са свързани с растежа на кашмирената вълна. Според Уанг и неговите колеги, по-нататъшното проучване на тези области ще помогне на животновъдите да развият нови породи кози, които могат да произвеждат рекордни млечни добиви или най-висококачествена кашмирена вълна.