Достижения в области анализа Y-хромосомы помогают в разведении и сохранении лошадей

Исследователи из Техасского колледжа ветеринарной медицины и биомедицинских наук (VMBS) помогают раскрыть новую информацию о Y-хромосоме у лошадей, которая поможет владельцам определить оптимальные линии для разведения и поможет защитникам природы сохранить разнообразие пород.

«Из-за своей сложной структуры Y-хромосому гораздо сложнее секвенировать, что делает наши знания о ней далекими от полноты», — сказал доктор Гас Котран, почетный профессор кафедры ветеринарных интегративных биологических наук (VIBS) VMBS. «На самом деле, ученые раньше считали, что Y-хромосома лишена генетического разнообразия, что, по нашему мнению, означало, что она не вносит большого вклада в разнообразие видов».

Однако новое исследовательское сотрудничество Котрана, возглавляемое Венским университетом ветеринарной медицины, показало, что Y-хромосома действительно имеет значимые вариации и важна для разнообразия видов.

«Как мы недавно опубликовали в Трудах Национальной академии наук , мы можем фактически проследить мужскую линию лошадей с помощью Y-хромосомы, чего мы не могли делать раньше», — сказал Котран. «Благодаря этой новой информации мы можем лучше реконструировать последние 1500 лет истории и эволюции разведения лошадей».

На протяжении десятилетий Y-хромосому было трудно изучать ученым. Когда в 1990 году был впервые опубликован геном человека, в него даже не была включена Y-хромосома, которая получила свою первую полную последовательность в 2023 году.

«Y-хромосома имеет много повторяющихся участков, и даже некоторые из них являются палиндромами — одинаковыми и вперед, и назад. Это затрудняет понимание того, какие гены там закодированы», — объяснил Котран. «Получить базовую последовательность Y-хромосомы любого вида млекопитающих довольно сложно».

По мере совершенствования технологий компьютеры упростили обработку этих участков ДНК, что кардинально изменило исследования Y-хромосомы.

«Мы смогли просмотреть всемирную коллекцию образцов ДНК лошадей и изучить, откуда ведут свои корни современные жеребцы», — сказал Котран. «Коневодство было связано с историей человечества на протяжении почти 4000 лет, и на протяжении большей части этой истории люди использовали разведение через жеребцов. Это исследование позволило нам увидеть основные влияния разведения и то, как исторические маршруты экспансии способствовали распространению лошадей».

Метод селекции с участием жеребцов является предпочтительным для лошадей по нескольким причинам, одна из которых заключается в том, что гораздо проще проанализировать плодовитость жеребца, чем кобылы.

«Жеребцы могут иметь сотни потомков в течение своей жизни, в то время как кобылы могут вынашивать только одного или двух жеребят за раз, что затрудняет быструю оценку производительности ее потомства», — сказал Котран.

В настоящее время владельцы лошадей и заводчики узнают, какие жеребцы есть в родословной лошади, с помощью родословных, что дает информацию о признаках, которые лошадь могла унаследовать. Однако родословные записываются вручную и могут охватывать всего несколько поколений.

«Наши последние исследования позволяют нам заглянуть гораздо дальше в прошлое, чтобы увидеть, какие эволюционные линии есть у лошади в ее ДНК», — сказал Котран. «Теперь мы можем увидеть более широкую картину отцовского происхождения отдельной лошади».

Изучение эволюционной истории предков лошадей вскоре может стать важной частью разведения лошадей для защиты здоровья и благополучия редких пород; поэтому новые открытия исследователей относительно Y-хромосомы окажут долгосрочное влияние на коневодческую отрасль.

«Одной из главных опасностей в программах разведения некоторых лошадей является инбридинг, который происходит, когда спаривающиеся животные слишком близкородственны; у лошадей это может вызвать генетические дефекты, такие как косолапость и потеря фертильности», — пояснил Котран. «Таким образом, и заводчики, и специалисты по охране лошадей заинтересованы в использовании научных исследований для содействия генетическому разнообразию.

Если у вас есть лошадь редкой породы и есть возможность выбора из нескольких линий самцов, вы, возможно, могли бы отдать предпочтение более редкой из этих линий при разведении, что помогло бы сохранить разнообразие внутри породы, добавил он.

«Благодаря новым аналитическим возможностям, которые предоставляет наше исследование, мы можем обнаружить, что существуют причины избегать скрещивания определенных мужских линий, чтобы защитить здоровье потомства или будущее породы».

Источник: Техасский университет A&M