Pigeon DNA vist for å støtte Darwins arbeid


Mennesker har formet hjemmeduven i hundrevis av raser av forskjellige former, farger og attributter - et mangfold som fanger Charles Darwin, som selv gjennomførte avlseksperimenter på sine egne duer. Nå har en rekke innenlandske og feralduesgener blitt sekvensert for første gang, noe som gir forskere en ressurs for å studere genetikken av hvordan disse egenskapene utviklet seg. Stu

Mennesker har formet hjemmeduven i hundrevis av raser av forskjellige former, farger og attributter - et mangfold som fanger Charles Darwin, som selv gjennomførte avlseksperimenter på sine egne duer. Nå har en rekke innenlandske og feralduesgener blitt sekvensert for første gang, noe som gir forskere en ressurs for å studere genetikken av hvordan disse egenskapene utviklet seg.

Studien, publisert online i dag i vitenskap, gir innsikt i genetikk av både "fancy" husdyr og enkle gadeduer og støtter deres felles opprinnelse fra den ville steinduven ( Columba livia ). "Vi går fra å ha nesten ingen genetiske eller genomiske ressurser tilgjengelig for due for å kunne kartlegge regioner knyttet til bestemte trekk, " sier teammedlem Michael Shapiro, biolog ved University of Utah i Salt Lake City.

Alt i familien
Utah-teamet, sammen med Jun Wang og kollegaer på BGI-Shenzhen i Kina og forskere ved Københavns Universitet i Danmark, sekvenserte et komplett "referanse" -genom fra en rase kalt den danske tumbleren. Forskerne sekvenserte også genomene av 36 forskjellige fancy raser og av to viltfugler fra forskjellige regioner i USA.

Studien fyller ut kunnskap om forholdet mellom raser, hvorav mange er århundrer gammel med opprinnelse i Midtøsten. Darwin hevdet at alle innenlandske duer raser ned fra den ville steinduven. Shapiro sier at denne studien setter data bak det argumentet, ettersom alle raser som er sekvensert, er mer lik genetisk til hverandre enn til en annen nært beslektet, dyrearter, C. rupestris . Det fant også ut at gadeduer er genetisk lik racing homing duer, som ofte flyter ut i naturen.

Ornament og verktøy
Et spørsmål er om liknende egenskaper i forskjellige raser, som for eksempel flouncy legfjær eller korte nebber, skyldes de samme genetiske mutasjonene. Forskerne analyserte hodestøttene, fjærene vokser i omvendt retning til normalt som varierer fra korte tufts til opprørende maner som omslutter hodet. Avlstudier av pigeon fanciers antydet at hodeskuddene var forårsaket av en enkel recessiv mutasjon. Ved hjelp av programvare utviklet for å finne gener som ligger til grund for menneskelige sykdommer, analyserte forskerne krenkede og ukrenkede raser, og oppdaget en mutasjon i et gen som matchet kammen i alle tilfeller. Resultatene tyder på at mutasjonen utviklet seg bare en gang i arten.

Hodet kamper, Shapiro sa, er "en av mange egenskaper som vi ser i innenlandske duer som har en sammenheng i mange naturlige fuglearter", der de brukes i frieri og viser aggresjon. Ytterligere undersøkelser vil kunne finne ut om det samme genet er involvert i å lage kamper i andre arter. På lignende måte, sier Shapiro, kan forskere bruke dynegenetikk for å studere fremveksten av mer komplekse egenskaper.

Leif Andersson, som studerer husdyrgenetikk ved Uppsala Universitet i Sverige, sier at arbeidet retter seg mot et gap i vår kunnskap om duer, som har ligget seg bak kyllingene, grisene og hundene. Innfødte arter er viktige verktøy for komparativ genomforskning, med egenskaper som er herdet av mennesker over tusen år. "De forskjellige husdyrene utfyller hverandre, " sier han, "fordi de har blitt valgt til forskjellige formål."

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse fra bladet Nature . Artikkelen ble først publisert 31. januar 2013.

Hva har en ubåt, en rakett og en fotball til felles?Storms kan øke hastigheten på ozonet over USADel 8: Håndtering av Habitat DestructionEr naturgass mer klimavennlig?  Forskere kart Tusenvis av lekkasjer i Washington, DCStamcellebehandling for hjertesvikt får en Gull-Standard-prøveTviler Cloud Claims of Metallic HydrogenMenneskelig overbefolkning: Fortsatt et problem av bekymring?Batter Up: Shattering Sticks Opprett fare i MLB Ballparks