Psi genom I - umaszczenia!
: czwartek 28 cze 2012, 00:15
PSI GENOM, LUDZKI GENOM
W 2003 roku uczonym amerykańskim udało się prawie w całości zsekwencjonować genom psa. Jest to piąty poznany genom ssaka po myszy, szczurze, szympansie i człowieku.
Do badań wybrano boksera – dwunastoletnią suczkę o imieniu TASHA. Wcześniej sekwencjonowano genom pudla, ale dopiero DNA Tashy opublikowano w Nature.
Wybór boksera nie był przypadkowy, gdyż przedstawiciele tej rasy przez dość długi czas byli krzyżowani tylko ze sobą i ich genom jest mniej zróżnicowany niż genom innych ras. Pewnie zsekwencjonowano już genomy i innych ras, a może i mieszańców także, bo badania te nabierają coraz większego tempa. Dalej w tekście będzie porównanie genomu psa do genomu wilka, co oznacza, że również zsekwencjonowano genom tego dzikiego pobratymca.
Po odczytaniu kolejności wszystkich czterech liter DNA (czyli po zsekwencjonowaniu) przystąpiono do szukania, które sekwencje kodują jakiś produkt (czyli przystąpiono do szukania genów). Następnie zaczęto mapować genom, czyli umiejscawiać znalezione geny na konkretnych chromosomach, szukać kolejności ich uszeregowania i odległości między nimi. Podobno szukanie genów i ich mapowanie jest o wiele trudniejsze niż sekwencjonowanie, bo wymaga dużo czasu, jest dość żmudne, a z wyciąganiem wniosków nie należy się zbytnio śpieszyć.
Genom psa składa się z 2,4 mld par zasad (ludzki – 2,9 mld par zasad). Upakowany jest w 39 parach chromosomów (ludzki – w 23 parach). Genów jest ponad 19 tys. (u człowieka – ok. 30 tys.). Psie geny stanowią ok. 1,2% całego ich genomu. U człowieka jest podobnie. Tak więc całkowite DNA psa jest krótsze niż u człowieka ( o 0,5 mld par zasad) i pocięte na więcej odcinków (czyli chromosomów). Z tego by wynikało, że średnia długość psich chromosomów jest mniejsza niż średnia długość chromosomów ludzkich (mniejszy licznik, większy mianownik).
Podobieństwo genomu psiego do ludzkiego wynosi 80%. To decyduje o tym, że tak bardzo się różnimy i należymy do dwóch dość odległych gatunków choć jesteśmy ssakami. Natomiast genomy szympansów i ludzi są niemal identyczne (podobieństwo wynosi ok. 98%). A jednak tak niewielka liczba różnic w DNA przekłada się na dość duże różnice w fenotypie. Trzeba jeszcze zaznaczyć, że szympansy mają więcej chromosomów o jedną parę.http://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=& ... QKQBcnvgmQ" onclick="window.open(this.href);return false;
Dzięki badaniom genetycznym udało się ustalić, że psy (te udomowione) pochodzą od wilka szarego, ale już trudniej jest jednoznacznie ustalić w którym rejonie świata rozpoczął się proces ich udomowiania. Różnica między sekwencjami DNA wilka i psa nie przekracza 0,2% (dotyczy to zarówno jądrowego jak i mitochondrialnego DNA). Pies jest najbardziej spokrewniony z wilkiem, ale także z kojotem, szakalem, dingo, kaberu, cyjonem i likaonem. Na wolności krzyżować się z psem nie mogą tylko dwa ostatnie gatunki (cyjon i likaon). Jeżeli między psem a wilkiem jest tak nieznaczna różnica w DNA to jakie różnice muszą być między genomami różnych ras psów? Jeszcze mniejsze. A jakie między osobnikami należącymi do jednej rasy? Miniminimalne. Ale różnice zawsze będą bo każdy pies, podobnie jak człowiek, ma swoje niepowtarzalne DNA (wyłączywszy klony). Te różnice to mutacje. Nie każda mutacja to choroba. A tak w ogóle to nie ma jakiegoś wzorca doskonałego genu z którym można było by dokonywać porównań. Może być wiele genów bardzo nieznacznie różniących się w swojej sekwencji (czyli zmutowanych), a mimo tego odczytywane z nich informacje prowadzą do do powstania tego samego, prawidłowego produktu i organizmy w których się znajdują będą dobrze funkcjonować. Ale są też mutacje, które dają produkt mniej lub bardziej wadliwy i wtedy możemy mówić wadzie czy chorobie genetycznej.
A jeśli chodzi o psy rasowe to najbliżsi genetycznie wilkowi są przedstawiciele tzw. ras pierwotnych, np. basenji, saluki. Uważa się, że te psy wywodzą się bezpośrednio od pierwszych psów udomowionych. Do ras pierwotnych zalicza się 14 ras.
I co jeszcze można „wycisnąć” z poznanego genomu psa? Są w tym genomie sekwencje, które bardzo zmieniły się w toku ewolucji, ale są też i takie miejsca, które były oporne na wszelkie mutacje. Okazuje się, że 5% psiego genomu jest niemal identyczne nie tylko z genomem wilka, ale również takie same sekwencje występują we wszystkich wcześniej poznanych genomach ssaków, czyli u myszy, szczura, szympansa i człowieka. Uważa się, że ten zestaw sekwencji jest wspólny dla wszystkich ssaków.
Pies ma też mniej, w porównaniu z człowiekiem, wbudowanych do swojego DNA sekwencji pasożytniczych - transpozonów. Ze wszystkich poznanych dotąd genomów człowiek ma ich najwięcej. Pasożytnicze DNA to takie mobilne sekwencje zdolne do samodzielnej replikacji i rozprzestrzeniania się w genomie. Mogą w zasadzie znaleźć się w dowolnym miejscu, nawet na innym chromosomie (ale w tej samej komórce). Większość tych mutacji nie ujawnia swego efektu bo przeważnie „trafia” w sekwencje niekodujące . Ale jeśli znajdą się w genie to mogą wywołać zmiany strukturalne a nawet wydłużyć genom (duplikacje).
Jeśli chodzi o mitochondrialny DNA to dziedziczy się on po kądzieli, czyli każde szczenię otrzymuje je od matki.
W 2003 roku uczonym amerykańskim udało się prawie w całości zsekwencjonować genom psa. Jest to piąty poznany genom ssaka po myszy, szczurze, szympansie i człowieku.
Do badań wybrano boksera – dwunastoletnią suczkę o imieniu TASHA. Wcześniej sekwencjonowano genom pudla, ale dopiero DNA Tashy opublikowano w Nature.
Wybór boksera nie był przypadkowy, gdyż przedstawiciele tej rasy przez dość długi czas byli krzyżowani tylko ze sobą i ich genom jest mniej zróżnicowany niż genom innych ras. Pewnie zsekwencjonowano już genomy i innych ras, a może i mieszańców także, bo badania te nabierają coraz większego tempa. Dalej w tekście będzie porównanie genomu psa do genomu wilka, co oznacza, że również zsekwencjonowano genom tego dzikiego pobratymca.
Po odczytaniu kolejności wszystkich czterech liter DNA (czyli po zsekwencjonowaniu) przystąpiono do szukania, które sekwencje kodują jakiś produkt (czyli przystąpiono do szukania genów). Następnie zaczęto mapować genom, czyli umiejscawiać znalezione geny na konkretnych chromosomach, szukać kolejności ich uszeregowania i odległości między nimi. Podobno szukanie genów i ich mapowanie jest o wiele trudniejsze niż sekwencjonowanie, bo wymaga dużo czasu, jest dość żmudne, a z wyciąganiem wniosków nie należy się zbytnio śpieszyć.
Genom psa składa się z 2,4 mld par zasad (ludzki – 2,9 mld par zasad). Upakowany jest w 39 parach chromosomów (ludzki – w 23 parach). Genów jest ponad 19 tys. (u człowieka – ok. 30 tys.). Psie geny stanowią ok. 1,2% całego ich genomu. U człowieka jest podobnie. Tak więc całkowite DNA psa jest krótsze niż u człowieka ( o 0,5 mld par zasad) i pocięte na więcej odcinków (czyli chromosomów). Z tego by wynikało, że średnia długość psich chromosomów jest mniejsza niż średnia długość chromosomów ludzkich (mniejszy licznik, większy mianownik).
Podobieństwo genomu psiego do ludzkiego wynosi 80%. To decyduje o tym, że tak bardzo się różnimy i należymy do dwóch dość odległych gatunków choć jesteśmy ssakami. Natomiast genomy szympansów i ludzi są niemal identyczne (podobieństwo wynosi ok. 98%). A jednak tak niewielka liczba różnic w DNA przekłada się na dość duże różnice w fenotypie. Trzeba jeszcze zaznaczyć, że szympansy mają więcej chromosomów o jedną parę.http://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=& ... QKQBcnvgmQ" onclick="window.open(this.href);return false;
Dzięki badaniom genetycznym udało się ustalić, że psy (te udomowione) pochodzą od wilka szarego, ale już trudniej jest jednoznacznie ustalić w którym rejonie świata rozpoczął się proces ich udomowiania. Różnica między sekwencjami DNA wilka i psa nie przekracza 0,2% (dotyczy to zarówno jądrowego jak i mitochondrialnego DNA). Pies jest najbardziej spokrewniony z wilkiem, ale także z kojotem, szakalem, dingo, kaberu, cyjonem i likaonem. Na wolności krzyżować się z psem nie mogą tylko dwa ostatnie gatunki (cyjon i likaon). Jeżeli między psem a wilkiem jest tak nieznaczna różnica w DNA to jakie różnice muszą być między genomami różnych ras psów? Jeszcze mniejsze. A jakie między osobnikami należącymi do jednej rasy? Miniminimalne. Ale różnice zawsze będą bo każdy pies, podobnie jak człowiek, ma swoje niepowtarzalne DNA (wyłączywszy klony). Te różnice to mutacje. Nie każda mutacja to choroba. A tak w ogóle to nie ma jakiegoś wzorca doskonałego genu z którym można było by dokonywać porównań. Może być wiele genów bardzo nieznacznie różniących się w swojej sekwencji (czyli zmutowanych), a mimo tego odczytywane z nich informacje prowadzą do do powstania tego samego, prawidłowego produktu i organizmy w których się znajdują będą dobrze funkcjonować. Ale są też mutacje, które dają produkt mniej lub bardziej wadliwy i wtedy możemy mówić wadzie czy chorobie genetycznej.
A jeśli chodzi o psy rasowe to najbliżsi genetycznie wilkowi są przedstawiciele tzw. ras pierwotnych, np. basenji, saluki. Uważa się, że te psy wywodzą się bezpośrednio od pierwszych psów udomowionych. Do ras pierwotnych zalicza się 14 ras.
I co jeszcze można „wycisnąć” z poznanego genomu psa? Są w tym genomie sekwencje, które bardzo zmieniły się w toku ewolucji, ale są też i takie miejsca, które były oporne na wszelkie mutacje. Okazuje się, że 5% psiego genomu jest niemal identyczne nie tylko z genomem wilka, ale również takie same sekwencje występują we wszystkich wcześniej poznanych genomach ssaków, czyli u myszy, szczura, szympansa i człowieka. Uważa się, że ten zestaw sekwencji jest wspólny dla wszystkich ssaków.
Pies ma też mniej, w porównaniu z człowiekiem, wbudowanych do swojego DNA sekwencji pasożytniczych - transpozonów. Ze wszystkich poznanych dotąd genomów człowiek ma ich najwięcej. Pasożytnicze DNA to takie mobilne sekwencje zdolne do samodzielnej replikacji i rozprzestrzeniania się w genomie. Mogą w zasadzie znaleźć się w dowolnym miejscu, nawet na innym chromosomie (ale w tej samej komórce). Większość tych mutacji nie ujawnia swego efektu bo przeważnie „trafia” w sekwencje niekodujące . Ale jeśli znajdą się w genie to mogą wywołać zmiany strukturalne a nawet wydłużyć genom (duplikacje).
Jeśli chodzi o mitochondrialny DNA to dziedziczy się on po kądzieli, czyli każde szczenię otrzymuje je od matki.