Проект дает ценную новую информацию о том, как генетические изменения в процессе эволюции сделали жвачных животных одной из самых успешных групп животных на планете. Результаты недавно были опубликованы в трех статьях в признанном научном журнале Science .

Прибл. 20 миллионов лет назад жвачные животные начали опережать все другие группы крупных травоядных. Сегодня жвачные животные насчитывают более 200 видов из всех экосистем и всех размеров, от 2 до 1500 кг.

Совместная команда датских и китайских исследователей собрала огромное количество данных генома от 44 видов жвачных животных, некоторые из которых редки и находятся под угрозой исчезновения. Исследование раскрывает некоторые важные загадки в эволюционной биологии, и некоторые из результатов представляют медицинский интерес для человека.

Новые ДНК-методы раскрывают успех жвачных животных

– «Наше исследование показывает, как жвачные животные получают более эффективное использование растительной пищи, например, с помощью сложной иммунной системы, которая очень точно регулирует бактериальную флору в рубце. Кроме того, мы обнаружили изменения в метаболизме животных, что позволило животным использовать способность бактерий переваривать растительный материал. Наконец, у жвачных появились специальные зубы, которые также увеличивают потребление пищи. Вот некоторые из причин успеха жвачных животных », – говорит один из руководителей исследования, доцент Расмус Хеллер, факультет биологии, Копенгагенский университет.

ДНК – это план Жизни. Он не только кодирует все биологические особенности, но также записывает историю эволюционных адаптаций.

– «С помощью передовой технологии секвенирования генома мы можем расшифровать геномы сотен видов, что раньше было невозможно. Сравнивая геномы разных видов, мы теперь можем ответить на спорные вопросы об их эволюции. Мы можем обнаружить гены, которые необходимы для анатомических признаков жвачных животных, таких как многокамерный желудок и головной убор. Их больше нигде нет в животном мире », – говорит другой из руководителей проекта, профессор Гоцзе Чжан из факультета биологии Копенгагенского университета.

Исследование дает захватывающие идеи

Помимо фундаментального научного интереса, результаты этого проекта также имеют прикладное значение. Одним из наиболее важных аспектов исследования является то, что фундаментальные исследования на животных могут привести к новым неожиданным открытиям. Например, многие дикие жвачные животные устойчивы к важным и дорогостоящим болезням крупного рогатого скота, таким как ящур, а некоторые, возможно, даже разработали защитные механизмы от рака.

Например, что довольно удивительно, исследование указывает на то, что взрывной рост рогов оленей (до 2 см в день) можно отнести к генам, которые участвуют в другом типе взрывного роста клеток, а именно раке. Между тем, у оленей развились другие варианты генов, которые способствуют контролю деления клеток, предотвращая его выход из-под контроля и вызывая повреждения, наблюдаемые при раке. Очевидно, олени могут использовать контролируемый тип роста раковых клеток, чтобы каждый год обновлять свои впечатляющие рога.

– «Я убежден, что наши данные и результаты будут способствовать поиску генов, имеющих важное значение в животноводстве. Мы создали новые идеи на основе, например, рост костей, регенеративная биология и физиологические адаптации к климату и окружающей среде. Эти открытия могут оказаться полезными в нашем поиске методов лечения заболеваний человека в будущем. В то же время мы получили гораздо больше знаний о развитии этой важной группы животных, которая годами загадывала исследователей », – говорит Расмус Хеллер.

Это исследование является одним из самых обширных, согласованных проектов генома, когда-либо сделанных на животных. Три статьи в Science составляют первую фазу результатов проекта, и это еще не все.