كلب كبير ، كلب صغير: تشرح الطفرة مجموعة من أحجام الكلاب

 من الشيواوا إلى الدنماركيين الكبار ، تختلف الكلاب في الحجم أكثر من أي نوع من الثدييات الأخرى على هذا الكوكب. تم تتبع الطفرة الكامنة وراء هذا الاختلاف إلى مصدر غير متوقع: الذئاب القديمة .

تقع الطفرة بالقرب من جين يسمى IGF1 ، والذي أشار الباحثون إليه منذ 15 عامًا على أنه يلعب دورًا رئيسيًا في تباين أحجام الكلاب الأليفة. كان هذا هو الأول من بين حوالي عشرين جينًا تم تحديدها. لكن الجهود المبذولة لتحديد المتغير الجيني المسؤول كانت فارغة.

تقول إيلين أوستراندر ، عالمة الوراثة بالمعهد القومي الأمريكي لأبحاث الجينوم البشري في بيثيسدا بولاية ماريلاند ، والتي قادت دراسة عام 2007 التي حددت دور IGF1 لأول مرة في حجم الكلب 2 ، " لقد كان IGF1 شوكة في جانبنا" دراسة 27 يناير في Current Biology التي تحقق الآن هذا البحث.

اختلفت الكلاب القديمة ، المستأنسة من الذئاب في الثلاثين ألف سنة الماضية ، في الحجم إلى حد ما. لكن الاختلافات الحالية في الحجم المتطرفة - أكبر السلالات تصل إلى 40 مرة أكبر من الأصغر - ظهرت في الـ 200 عام الماضية ، حيث أنشأ البشر سلالات حديثة.

حلل أوستراندر وزملاؤه ، بمن فيهم عالمة الوراثة جوسلين بلاسيه من جامعة رين بفرنسا ، جينومات أكثر من 1400 كلب ، بما في ذلك الكلاب القديمة والذئاب والذئاب و 230 سلالة من الكلاب الحديثة.

كلب كبير ، كلب صغير: تشرح الطفرة مجموعة من أحجام الكلاب

السيطرة على النمو

عندما قارنوا الاختلاف في المنطقة حول جين IGF1 مع حجم الجسم في الكلاب والكلاب البرية ، برز متغير واحد. إنه يقع في امتداد DNA الذي يشفر جزيء يسمى RNA طويل غير مشفر ، والذي يشارك في التحكم في مستويات بروتين IGF1 ، وهو هرمون نمو قوي.

حدد الباحثون نسختين ، أو أليلات ، من المتغير. في جميع السلالات ، تميل الكلاب التي تحتوي على نسختين من أليل واحد إلى أن تزن أقل من 15 كيلوجرامًا ، في حين أن نسختين من النسخة الأخرى كانت أكثر شيوعًا في الكلاب التي يزيد وزنها عن 25 كيلوجرامًا. يقول أوستراندر إن الكلاب التي تحتوي على نسخة واحدة من كل أليل تميل إلى أن تكون متوسطة الحجم. تحتوي الأنياب التي تحتوي على نسختين من الأليل كبير الجسم أيضًا على مستويات أعلى من بروتين IGF1 في دمائهم ، مقارنةً بنسختين من الأليل "الصغير".

 وجدوا علاقة مماثلة. "لم تكن هذه مجرد قصة كلب. كانت هذه قصة ذئب وقصة ثعلب وقصة ذئب وقصة كل شيء. يقول أوستراندر: "لقد كانت على مستوى الكلاب".

أسلاف ضآلة

يعتقد الباحثون أن الأليل المرتبط بالأجسام الصغيرة ، من الناحية التطورية ، أقدم بكثير من النسخة ذات الأجسام الكبيرة. كان للذئاب ، وابن آوى ، والثعالب ، ومعظم أنواع الكلاب الأخرى التي قاموا بتحليلها ، نسختان من النسخة "الصغيرة" ، مما يشير إلى أن هذه النسخة كانت موجودة في سلف مشترك لهذه الحيوانات.

ليس من الواضح متى تطور الأليل كبير الجسم. وجد الباحثون أن ذئبًا قديمًا عاش في سيبيريا منذ حوالي 53000 عام كان يحمل نسخة واحدة من هذه النسخة. تميل الذئاب القديمة الأخرى والذئاب الرمادية الحديثة إلى امتلاك اثنين ، مما يشير إلى أن الأليل كبير الجسم قد يكون مفيدًا للذئاب.

كان الرأي السائد بين العلماء أن صغر حجم الجسم ربما كان مرتبطًا بالتغيرات الجينية الجديدة نسبيًا ، والتي من المحتمل أن تكون فريدة من نوعها للكلاب الأليفة ، كما يقول روبرت واين ، عالم الأحياء التطوري في جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس. "هذا يقلب القصة بأكملها رأسًا على عقب. هذا هو الشيء الرائع في كل شيء ".

تقول إلينور كارلسون ، عالمة الوراثة في كلية الطب بجامعة ماساتشوستس في ووستر ، إن الدراسة يمكن أن تكون علامة على أن الكلاب كانت مستأنسة من ذئاب أصغر حجمًا ، على عكس مجموعات الذئاب الرمادية الحالية. تقول: "لا نعرف كيف تبدو الذئاب التي أدت إلى الكلاب".

كما حذر الباحثون من أن قصة حجم الكلب لم تكتمل بعد. يريد Plassais معرفة كيفية تأثير المتغيرات على مستويات بروتين IGF1. والمتغير ليس هو المحدد الوحيد للحجم في الكلاب: يمثل جين IGF1 نفسه حوالي 15٪ من التباين بين السلالات.

يقول كارلسون: "نحن لا نتحدث عن طفرة تجعل الذئب بحجم الشيواوا". "نحن نتحدث عن واحدة من العديد من الطفرات التي تميل إلى جعلك أصغر قليلاً."

تعديل المقال