Cercetătorii de la Colegiul de Medicină Veterinară și Științe Biomedicale al Universității Texas A&M (VMBS) au făcut progrese semnificative în analiza cromozomului Y la cai, dezvăluind variații genetice care pot fi utilizate pentru a îmbunătăți reproducerea și diversitatea genetică. Studiul, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences, permite urmărirea liniei paterne a cailor și oferă un instrument valoros pentru creșterea ecvideelor și conservarea raselor rare. Aceste descoperiri deschid noi perspective în protejarea sănătății și bunăstării cailor la nivel global.

„Din cauza structurii sale complexe, cromozomul Y este mult mai greu de secvențiat, ceea ce face ca informațiile noastre despre el să fie departe de a fi complete", a declarat Dr. Gus Cothran, profesor emerit în Departamentul de Științe Integrative Veterinare (VIBS) al VMBS. "De fapt, oamenii de știință credeau cândva că cromozomul Y nu avea varietate genetică, ceea ce ar fi însemnat că nu contribuie semnificativ la diversitatea speciei".

Cu toate acestea, noua cercetare a lui Cothran, realizată în colaborare cu Universitatea de Medicină Veterinară din Viena, a descoperit că cromozomul Y are într-adevăr variații semnificative și este important pentru diversitatea speciei.

„Așa cum am publicat recent în Proceedings of the National Academy of Sciences, putem acum urmări linia paternă a cailor folosind cromozomul Y, lucru pe care nu îl puteam face înainte", a spus Cothran. „Cu această informație nouă, putem reconstrui mult mai bine istoria și evoluția reproducerii cailor din ultimii 1.500 de ani".

Decodificarea cromozomului Y

Timp de decenii, cromozomul Y a fost dificil de studiat de oamenii de știință. Când genomul uman a fost publicat pentru prima dată în 1990, acesta nici măcar nu includea cromozomul Y, care a primit prima sa secvență completă în 2023.

„Cromozomul Y conține multe secțiuni care se repetă și chiar unele care sunt palindroame—aceleași și înainte și înapoi. Acest lucru face dificilă înțelegerea genelor care sunt codificate acolo", a explicat Cothran. „Obținerea unei secvențe de bază a cromozomului Y pentru orice specie de mamifer este destul de greu de realizat."

Pe măsură ce tehnologia a evoluat, computerele au făcut mult mai ușor să procesăm aceste secțiuni de ADN, ceea ce a schimbat dramatic cercetarea cromozomului Y.

„Am reușit să analizăm o colecție globală de probe ADN de la cai și să studiem de unde își trag rădăcinile armăsarii moderni”, a declarat Cothran. „Creșterea cailor a fost legată de istoria omenirii timp de aproape 4.000 de ani, iar în cea mai mare parte a acestei istorii, oamenii au folosit reproducerea mediată de armăsari. Acest studiu ne-a permis să vedem influențele majore ale reproducerii și modul în care rutele istorice de expansiune au contribuit la răspândirea cailor.”

Studiul strămoșilor paterni

Reproducerea mediată de armăsari este metoda preferată folosită la cai din mai multe motive, unul dintre acestea fiind faptul că este mult mai ușor să analizezi fertilitatea unui armăsar decât pe cea a unei iepe.

„Armăsarii pot avea sute de urmași de-a lungul vieții lor, în timp ce iapa poate avea doar unul sau doi mânji simultan, ceea ce face dificilă evaluarea rapidă a performanței urmașilor săi", a spus Cothran.

În prezent, proprietarii și crescătorii de cai află prin pedigree care sunt armăsarii din ascendența unui cal, ceea ce oferă informații despre trăsăturile pe care un cal le-ar fi putut moșteni. Cu toate acestea, pedigree-urile sunt înregistrate manual și pot merge înapoi doar câteva generații.

„Cercetările noastre recente ne permit să mergem mult mai departe, pentru a vedea ce linii evoluționare are un cal în ADN-ul său", a spus Cothran. „Acum putem observa o imagine de ansamblu a strămoșilor paterni ai unui cal."

Menținerea diversității genetice

Studierea istoriei evolutive a strămoșilor unui cal poate deveni în curând o parte vitală a creșterii ecvideelor pentru a proteja sănătatea și bunăstarea raselor rare; prin urmare, noile descoperiri ale cercetătorilor cu privire la cromozomul Y vor avea un impact de durată asupra industriei ecvideelor.

„Unul dintre principalele pericole din cadrul programelor de reproducere pentru unii cai este consangvinitatea, care apare atunci când animalele care se împerechează sunt prea apropiate; la cai, aceasta poate provoca defecte genetice precum piciorul strâmb și pierderea fertilității”, a explicat Cothran. „Astfel, atât crescătorii, cât și conservaționiștii ecvini sunt interesați să utilizeze cercetarea științifică pentru a promova diversitatea genetică.

„Dacă aveți un cal dintr-o rasă rară și există mai mult de o descendență masculină din care să alegeți, ați putea, probabil, să selectați pentru cea mai rară dintre aceste descendențe în reproducere, ceea ce ar ajuta la menținerea diversității în cadrul rasei respective”, a spus el

„Cu noile capacități de analiză oferite de cercetarea noastră, am putea descoperi că există motive pentru a evita încrucișarea anumitor descendenți masculi pentru a proteja sănătatea urmașilor sau viitorul rasei.”

Jurnal de referință: Lara Radovic et al, The global spread of Oriental Horses in the past 1,500 years through the lens of the Y chromosome, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2414408121

Sursa: phys.org

 Articole cu același subiect: