Durante casi 60 años, el zorro rojo ha estado enseñando a los científicos sobre el comportamiento de los animales. En un experimento a largo plazo, los zorros en el Instituto Ruso de Citología y Genética han sido seleccionados por mansedumbre o agresión, recreando el proceso de domesticación de los lobos aperros modernos en tiempo real. Hoy, con la primera publicación del genoma del zorro, los científicos comenzarán a comprender la base genética de los comportamientos mansos y agresivos, que también podrían arrojar luz sobre el comportamiento humano.
"Hemos estado esperando esta herramienta durante mucho, mucho tiempo", dice Anna Kukekova, profesora asistente en el Departamento de Ciencias Animales de la Universidad de Illinois y autora principal del artículo. Ha estado estudiando el famosoZorros rusos desde 2002.
"En nuestro trabajo anterior, tratamos de identificar las regiones del genoma del zorro responsables del comportamiento manso y agresivo, pero estos estudios requerían un genoma de referencia y todo lo que podíamos usar era el genoma del perro. Para nosotros, el genoma del zorro proporciona muchomejor recurso para el análisis genético del comportamiento "
Después de secuenciar y ensamblar el genoma del zorro, el equipo recurrió a los famosos zorros rusos para buscar regiones genéticas que diferenciaran las poblaciones domesticadas, agresivas y convencionales: zorros criados en granjas ancestrales a las poblaciones domesticadas y agresivas pero no criados para ningunarasgo de comportamiento particular.
Los investigadores secuenciaron los genomas de 10 individuos de cada población, luego los compararon con el genoma completo del zorro y entre ellos. Las tres poblaciones diferían en 103 regiones genómicas, algunas de las cuales son responsables de los comportamientos mansos y agresivos.
"Encontrar regiones genómicas con tal resolución superó cualquier expectativa con nuestras herramientas anteriores. Ahora, por primera vez, no solo pudimos identificar parte de un cromosoma que hace que los zorros sean más mansos o agresivos, sino que pudimos identificar genes específicos responsables de", dice Kukekova.
El equipo comparó las 103 regiones genómicas con las de otros mamíferos secuenciados y encontró algunas similitudes convincentes. Por ejemplo, identificaron coincidencias entre regiones de comportamiento en zorros con regiones importantes en la domesticación en perros y con una región asociada con el síndrome de Williams-Beuren enhumanos, un trastorno genético caracterizado por un comportamiento extremadamente extrovertido y amigable.
"Curiosamente, encontramos la región de Williams-Beuren en zorros agresivos, no domesticados. Pensamos que sería lo contrario", dice Kukekova. El misterioso hallazgo subraya cuánto se necesita más investigación antes de que las regiones se entiendan completamente.
Pero los investigadores se sumergieron más profundamente. Como prueba, se centraron en un solo gen, conocido como SorCS1, que está involucrado en la formación de sinapsis, el funcionamiento y la plasticidad, así como funciones adicionales. Aunque nunca antes se había conocidopara contribuir al comportamiento social, SorCS1 estaba claramente asociado con un comportamiento muy específico en los zorros.
Los manipuladores humanos en el Instituto Ruso de Citología y Genética interactúan con los zorros de una manera muy controlada como parte de sus evaluaciones de comportamiento del zorro grabadas en video. Los manipuladores permanecen cerca de los recintos durante un minuto, mantienen la puerta abierta durante otro minuto, alcanzan hacia elzorro por un tercer minuto, luego cierre la puerta y permanezca cerca del recinto por un minuto final. Los zorros más mansos continúan clamando por la atención humana durante el último minuto de la evaluación. Es este grupo de zorros el que tiene una versión del SorCS1gen no encontrado en la población agresiva.
"Creemos que este gen hace que los zorros sean más mansos, pero no queremos enfatizarlo demasiado: la mansedumbre no está asociada con un solo gen. La imagen es definitivamente más compleja", dice Kukekova.
El artículo, "El ensamblaje del genoma del zorro rojo identifica las regiones genómicas asociadas con comportamientos mansos y agresivos", se publica en Ecología y evolución de la naturaleza . La lista completa de autores incluye a Anna Kukekova, Jennifer Johnson, Xueyan Xiang, Shaohong Feng, Shiping Liu, Halie Rando, Anastasiya Kharlamova, Yury Herbeck, Natalya Serdyukova, Zijun Xiong, Violetta Beklemischeva, Klaus-Peter Koepfli, Rimma Gulevich,Anastasiya Vladimirova, Jessica Hekman, Polina Perelman, Aleksander Graphodatsky, Stephen O'Brien, Xu Wang, Andrew Clark, Gregory Acland, Lyudmila Trut y Guojie Zhang.
El financiamiento fue provisto por la subvención GM120782 de los Institutos Nacionales de Salud, el Proyecto Federal Hatch 538922 del USDA, la Fundación de Ciencias de Rusia otorga 16-14-10009 y 16-14-10216, el Instituto de Citología y Genética de la Rama Siberiana de la Academia Rusaof Sciences grant 0324-2018-0016, becas de la Junta de Investigación del Campus y la Oficina de Programas Internacionales de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. El proyecto también fue apoyado por el Programa de Investigación de Prioridad Estratégica de la Academia de Ciencias de China beca XDB13000000.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y del Medio Ambiente de la Universidad de Illinois . Original escrito por Lauren Quinn. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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