Гены роста

При прочтении генома жирафа выявлено 70 уникальных генетических вариантов, функция одного из них пока совершенно непонятна. Подробности — в ScienceNOW.

Длинноногий и длинношеий жираф — самое высокое животное на планете, его рост составляет от 4,5 до 5,7 метра, высота новорожденного жирафенка — около 2 метров. Для выяснения генетической подоплеки уникального телосложения жирафов международная группа ученых прочитала геном этого животного и близкородственного ему лесного жирафа, окапи. Результаты работы представлены в последнем номере журнала Nature Communications. Жирафы и окапи, относясь к одному семейству жирафовых, различаются физиологически. Так, сердце жирафа имеет сильно увеличенный левый желудочек, что связано с необходимостью постоянного кровоснабжения удаленного от корпуса головного мозга, и из-за этого кровяное давление у жирафа в 2,5 раза выше, чем у человека. Но окапи, обитающий в тропических лесах Центральной Африки, не имеет ни длинной шеи, ни сердечно-сосудистой мощи жирафа. Эти конституционные различия при близком генетическом родстве делают геном окапи “идеальным ситом для выявления уникальных жирафьих особенностей”, цитирует одного из авторов исследования, Дугласа Кавенера (Douglas Cavener) из Университета штата Пенсильвания (Pennsylvania State University), ScienceNOW. Кавенер с коллегами, получив полный геном двух жирафов подвида масаи (Giraffa camelopardalis. tippelskirchi) и одного окапи (Okapi johnstoni), сравнили участки, кодирующие белки, с тем, чтобы посмотреть, как отличаются геномы обычного и лесного жирафов. Затем для выявления генетических различий, отделяющих жирафов и окапи от остальных млекопитающих, они сопоставили полученные геномы с геномами десятков других животных, в частности коров и мышей.

В результате сравнительного анализа авторы идентифицировали 70 генов с вариантами, уникальными для жирафов. Около половины этих генов участвуют в регуляции роста и развития, включая гены, связанные с развитием скелета и сердечно-сосудистой системы, по словам Кавенера, “двух фундаментальных вещей, которые делают жирафа особенным”. Количество шейных позвонков у жирафа такое же, как у человека, — их семь, а потому ученые допускают, что длинная шея, отличающая животного, — результат взаимодействия некоторых генов, приводящего к удлинению самих позвонков. Мутация по одному из 70 генов, чья функция у жирафов неизвестна, у людей и мышей вызывает дефекты развития как костной, так и сердечно-сосудистой системы, поскольку сам ген вовлечен в регулирующий развитие сигнальный путь. В настоящее время, по словам Кавенера, ведется работа по изучению эффекта уникальной жирафьей мутации в организме лабораторных мышей.