ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Novootkriveni genomi tigra, lava i leoparda pomažu u očuvanju tih velikih mačaka

Sibirski tigar, također poznat i kao Amur tigar je najveća vrsta tigra i jedini koji živi u području sa snijegom i ledom. Temperature na Dalekom istoku rijeke Amur mogu pasti vrlo nisko, a tigar ima dugu gustu dlaku i sloj masnog tkiva koji ga štite od smrzavanja.

Međunarodni tim predvođen institucijama South Korea's Personal Genomics Institute i Beijing Genomics Institute (BGI) otkrili su prvi cijeli genom devetogodišnjeg mužjaka sibirskog tigra (Panthera Tigris altaica) i usporedili ga s genomima drugih velikih mačaka, uključujući bijelog bengalskog tigra, lavove i snježne leoparde. Podaci o genomima iz ove studije pružaju neprocjenjiv resurs za buduće studije velikih mačaka i očuvanje njihovih cijelih obitelji. Najnovije istraživanje je objavljeno u online izdanju časopisa Nature Communications.

Unatoč zastrašujućoj reputaciji koje imaju velike mačke, ove se veličanstvene vrste više suočavaju s opasnosti nego što je same predstavljaju: sve su ugrožene, uglavnom zbog gubitka staništa, krivolova i nestajanja opskrbe hranom. Kao najveća vrsta mačaka na Zemlji, tigar je postao jedan od najvećih svjetskih ugroženih vrsta. Razumijevanje tigrove genetske raznolikosti i demografije vrlo je ograničeno bez cijelog genoma tigra ili bilo koje vrste roda Panthera.

U ovoj studiji, znanstvenici su sekvencionirali cijeli genom sibirskog tigra i sastavili ga pomoću korištenja softvera SOAPdenovo instituta BGI. Predviđeno je kako genom sibirskog tigra sadrži 20 226 gena za kodiranje proteina i 2 935 nekodirajuće RNA te je obogaćen olfaktornim receptorom, transportom aminokiselina i metabolički vezanim genima. Osim toga, znanstvenici su otkrili kako genom sibirskog tigra pokazuje više od 95 posto sličnosti s genomom domaće mačke.

Istraživači su također sekvencionirali genom drugih zvijeri iz porodice Panthera, bijelog bengalskog tigra, afričkog lava, bijelog afričkog lava i snježnog leoparda pomoću tehnologije za sekvencioniranje te ih uskladili pomoću sekvence genoma tigra i domaće mačke. Otkrili su niz promjena aminokiselina koje mogu utjecati na putove metabolizma specifičnih za rod Panthera i porodicu mačaka. Ovi signali metabolizma aminokiselina su povezani s prehranom mesojeda.

Nadalje, tim je otkrio dokaze da geni povezani sa snagom mišića, kao i energetski metabolizam i osjetilni živci, uključujući i olfaktorni receptor aktivnosti i vizualnu percepciju, prolazi brzi razvoj kod tigra.

Prethodne studije su pokazale da su ljudski gen EGLN1(EGL devet homolog 1) i EPAS1 (endotelne PAS domene koje sadrže protein 1) dva ključna čimbenika za posredovanje u adaptaciji na velike visine. U ovom istraživanju, tim je utvrdio da je snježni leopard imao jedinstvene promjene aminokiseline u oba gena koji su možda pridonijeli prilagodbi snježnog leoparda višoj nadmorskoj visini alpskog ekološkog područja.

Osim toga, istraživači su pronašli da su bijeli lavovi sadržavali varijantu gena za tirozinazu. Zabilježeno je kako su varijante tog gena bile povezane s bijelim krznom kod domaće mačke, kao i s oblikom albinizma kod ljudi. Pojavila se varijanta bijelog lava koja je dovela do promjene aminokiseline za koju se čini kako utječe na nastale proteine.

Kad se promatra genetska raznolikost vrsta, istraživači su otkrili kako je genetska raznovrsnost tigra i lava slična onoj čovjekovoj. Zanimljivo, raznolikost genoma snježnog leoparda je gotovo na polovici ostalih vrsta Panthera i nešto niža od onog tasmanijskog vraga.

Genom sibirskog tigra prvi je referentni genom sekvencioniran iz roda Panthera i drugi iz porodice mačaka. Podaci o tigrovima, lavovima i snježnim leopardima nude bogat i raznolik resurs genoma koji se mogu koristiti u budućim istraživanjima očuvanja i genomike populacije. Genetika podupire lokalnu prilagodbu i potencijalno parenje populacija u srodstvu i / ili parenje izvan srodstva u prirodi ili zatočeništvu može biti razjašnjeno, čime bi se osigurao budući opstanak ovih veličanstvenih vrsta.

Izvor: BGI Shenzhen 

Podijeli.