• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
1038
Кошки – лучшие друзья генетиков
Биология
У японских бобтейлов мутация в гене HES7 приводит к сокращению числа и уменьшению длины хвостовых позвонков. © Callalloo Twisty – stock.adobe.com

Кошки – лучшие друзья генетиков

В наши дни к кошкам люди относятся эмоционально – любят или ненавидят. Между тем этот вид с практической точки зрения явно недооценен, и речь идет не о ловле грызунов: пушистые мурлыки являются важным модельным организмом для фундаментальных и прикладных генетических исследований

Кошки тысячелетиями живут бок о бок с людьми, но друзьями человека принято считать собак. Однако «устройство» генома домашней кошки больше похоже на человеческое, и в этом смысле она вполне может стать настоящим нашим «другом».

Еще во второй половине ХХ в. на кошках изучали наследование признаков окраски и связанные с этим параметры миграций, дрейфа генов, отбора. Позже кошки «помогли» ученым разобраться в процессах метилирования генов и инактивации женской Х-хромосомы, а исследования вируса лейкемии кошек способствовали выяснению причин развития рака.

Первая в мире клонированная кошка Копирка не похожа ни на свою суррогатную полосатую мать (фото слева), ни на свой генетический оригинал черепахового окраса (фото справа) – у нее нет рыжих пятен, как положено кошкам этого генотипа. Фото Л. Вэдсворта

С весны 2020 г. – начала пандемии COVID-19, для лечения заболевших людей стали использовать в качестве противовирусного средства ремдесивир. Этот препарат, препятствующий размножению вирусов в зараженной клетке, первоначально разрабатывался для терапии кошачьего инфекционного перитонита – смертельного для большинства непривитых домашних кошек заболевания кишечного тракта, которое вызывает коронавирус FCo. И хотя последующие клинические испытания не дали однозначного ответа относительно эффективности и необходимости применения этого лекарства с тяжелыми побочными эффектами, ремдесивир до сих пор входит в стандартный терапевтический набор для лечения COVID-19 в ряде стран.

Исследования генетики кошек, как считают ученые, помогут лучше понять «темную материю» нашего генома – так называют ДНК, которая не кодирует белки. Ранее ее считали генетическим «мусором», при этом ее доля в геноме составляет около 95%! Позже выяснилось, что эти области кодируют такие важные элементы, как регуляторные некодирующие РНК; в них также содержатся последовательности, представляющие собой «обломки» ретровирусов, давным-давно встроившихся в геномы наших предковых видов.

Примерно 10% «темнового генома» всех млекопитающих эволюционно консервативны, поэтому их можно изучать не только на людях. Но приматы обходятся дорого, а кошки доступны и удобны для содержания. К тому же у них есть генетические заболевания, связанные с дисфункцией «темнового генома», что можно использовать в исследованиях. К примеру, белый окрас, связанный с глухотой, как и белые пятна на шкурке кошек, являются следствием встраивания ретроэлемента между некодирующих последовательностей ДНК.

В последнее время в развитых странах до ветеринарии дошли методы так называемой геномной и точной медицины. Так, в США, где кошки живут почти в каждой третьей семье, их владельцы готовы немало платить за здоровье своих питомцев. И в том числе – за использование методов секвенирования генома для точной диагностики.

На основе накопленных данных уже удалось идентифицировать более сотни мутаций, вызывающих у кошек различные заболевания. К примеру, некоторые породы предрасположены к генетически обусловленному поликистозу почек – заболеванию, от которого страдают и люди. Если научиться лечить эту болезнь у кошек, влияя на работу генов, то есть вероятность, что эту методику можно будет использовать и для людей.

У кошек также были выявлены «безобидные» генетические вариации, которые могут быть сопоставлены с генетическими вариантами, значение которых неизвестно, из баз данных для человека. В этом случае межвидовые сравнения могут помочь понять их роль в организме.

Атлетических котов с избыточной мускульной массой можно получить за счет мутации в гене миостатина – белка, который по принципу обратной связи тормозит рост мышц. Фото и компьютерная обработка Г. Бородина

Еще одно преимущество использования кошек как модельного объекта – наличие отработанных технологий клонирования кошек и создания трансгенных животных с отредактированным геномом. Такие кошки – не только мечта заводчиков и кошколюбов, но и практически готовая биомедицинская модель крупного животного для изучения генетических болезней и терапевтических испытаний.

Публикации по теме:

П. М. Бородин. Кошки и гены: 30 лет спустя
П. М. Бородин, Л.П. Малиновская. Кошки и гены: 40 лет спустя

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!