Wyobraźmy sobie autobus pełen ludzi. Pasażer siedzący tuż za kierowcą waży 500 kg, a ten siedzący przy oknie po przeciwnej stronie tylko 10 kg. Nie, nie, to nie dziecko. To dorosły mężczyzna, tyle że mały. Ma żonę, dzieci i pracuje na kopalni. Ten pierwszy nie jest chory, nie ma problemów z nadwagą. Jest za to… duży.

Coś takiego nie mieści nam się w głowach. Ale niby dlaczego nie? – zapytali amerykańscy naukowcy pracujący w National Human Genome Research Institute. Dlaczego wśród ludzi zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe jest tak małe w porównaniu z… psami? Dorosły człowiek, niezależnie od rasy, ma mniej więcej ten sam wzrost i tę samą wagę. U psów jest zupełnie inaczej.

Od 0,5 kg do 100 kg żywej wagi

Naukowców nie interesowała względna jednorodność wśród ludzi, ale raczej totalna różnorodność u psów. Z niezrozumiałych dotychczas powodów, osobniki należące do jednego gatunku psa domowego (Canis Lapus Familiaris) tak drastycznie różnią się od siebie. Nie chodzi przy tym o kolor ani rodzaj sierści, ale głównie o wielkość, a przez to o kształt i proporcje ciała.

Może niewiele osób zdaje sobie z tego sprawę, ale, spłycając problem, dorosły człowiek rasy białej i rasy czarnej jest tak samo ze sobą spokrewniony jak dorosły osobnik doga niemieckiego i małego, pochodzącego z Ameryki Południowej, chihuahua. Ten pierwszy może ważyć nawet 100 kg, podczas gdy ten drugi mniej niż kilogram. Człowiek biały i czarny różnią się na pierwszy rzut oka jedynie kolorem skóry, włosów i oczu.

W przypadku wspomnianego już doga i chihuahua różni je wszystko. No, może poza faktem posiadania czterech łap, ogona i głowy.
Badania amerykańskich uczonych opisuje jeden z ostatnich numerów prestiżowego czasopisma naukowego „Science”. Placówka naukowa, która je prowadziła, specjalizuje się w analizach genetycznych. Przebadano materiał genetyczny kilku tysięcy psów. Pod lupę wzięto 143 rasy spośród 330 wszystkich, oficjalnie zarejestrowanych na świecie. Naukowcy zaangażowani w projekt byli częstymi gośćmi wystaw psów rasowych czy klinik i schronisk dla zwierząt.

Korzystali także z komercyjnych banków psich genów. A wszystko po to, by pobrać materiał genetyczny od jak największej liczby psów. Szczególnie istotne były geny psów rasowych, czyli takich, których koneksje rodowe od wielu pokoleń są znane, a mezalianse z kundlami podwórkowymi nie zanieczyściły genetycznego dziedzictwa. Uczeni twierdzą, że psy są gatunkiem, który wśród ssaków wykazuje największą różnorodność.

Małe słonie, wielkie myszy

Już w pierwszym podejściu (wtedy przeanalizowano materiał genetyczny prawie 500 psów) badacze zlokalizowali fragment DNA, który ma wpływ na wielkość zwierzęcia. Winny jest kawałek znajdujący się w 15. chromosomie. Psy mają 39 par chromosomów i 19 tysięcy genów. W kolejnej turze badań uczonym udało się znaleźć konkretny gen, który odpowiada za wielkość ciała psów różnych ras. To odpowiedzialny za produkcję białkowego czynnika wzrostu gen IGF.

Ale sam gen to nie wszystko. Okazało się, że czasami IGF jest hamowany przez tzw. sekwencję regulatorową. To kawałek DNA, który umieszczony przed genem odpowiada za jego aktywność. Ta właśnie sekwencja regulatorowa występowała u małych psów, ale na próżno jej było szukać u psich gigantów. Co to może oznaczać? Tam, gdzie sekwencja regulatorowa nie występowała, nic nie ograniczało aktywności genu IGF, a w efekcie osobniki były większe. W pozostałych przypadkach działalność genu była ograniczona. Co za tym idzie, ograniczona była także produkcja białek – czynników wzrostu – na które przepis zapisany był w genie IGF. Psy, u których występowała sekwencja regulatorowa, były małe.

Po dokładnych analizach okazało się, że od opisanej wyżej reguły jest wyjątek. Wyłamują się rottweilery. Mimo że są psami dużymi, mają i gen, i regulator. Dlaczego? Nie wiadomo.

Naukowcom udało się bezspornie udowodnić związek pomiędzy genem IGF i jego aktywnością a rozmiarem ciała psów. Uczeni już zapowiedzieli, że w ramach kontynuacji badań mają zamiar wyhodować myszy z sześcioma różnymi mutacjami tego fragmentu DNA. Chcą w ten sposób sprawdzić, jak dokładnie działa opisany przez nich mechanizm. Należy się spodziewać, że wyhodują w ten sposób osobniki o różnych rozmiarach. Dobrze, że do dalszych badań wybrali małe gryzonie, a nie np. słonie.



Gość Niedzielny 16/2007