Sweetie, nyní 12, vypadá trochu jako chrt. Nebo možná Labrador. Je dlouhá a štíhlá, s rovnými, hedvábná srst, šťastný-go-štěstí tvář a diskety uši. Většinou, zlatíčko vypadá jako, studna, zlatíčko. Koneckonců je to pes.
„když jsem ji poprvé dostal, byl jsem přesvědčen, že je Labradoodle odmítat,“ říká Lisa Gunter. Gunter je psycholog-někdo, kdo studuje mysl – na Arizonské státní univerzitě v Tempe. Její výzkum se zaměřuje na to, jak lidé vnímají plemena psů. Nemohla si pomoct přinést svůj výzkum domů Sweetie.
Labradoodles jsou směsí labradora a pudla. Když někdo chová labradora a pudla společně, štěňata někdy dostanou pudlův kudrnatý kabát — ale ne vždy. DNA je dlouhý řetězec instrukcí, který říká buňkám organismu, jaké molekuly mají vyrobit. Možná právě Sweetie dostala DNA pro hladké vlasy místo pudlových kadeří.
Gunter adoptovala svého psa z útulku v San Franciscu v Kalifornii. Nevěděla, jaká plemena mohou být její rodiče. A Sweetie to neříkala. Aby to zjistila, nechala Gunterová testovat DNA svého psa pomocí stavebnice z panelu moudrosti. Tato společnost poskytuje testy, které Gunter používá pro svůj vlastní výzkum. Tamponovala Sweetie ústa a poslala vzorek společnosti.
o několik týdnů později byly výsledky hotovy. K Gunterovu překvapení, Sweetie neměla žádného pudla nebo labradora-nebo chrta. „Je napůl Chesapeake Bay retriever, což je pro Central valley v Kalifornii vzácné,“ říká Gunter. Její pes je také částečně stafordšírský teriér, částečně německý ovčák a částečně rotvajler.
Psí vzhled může klamat.
Testování DNA u lidí je velmi populární. Nyní se ale můžeme podívat i na to, jaké genetické vlastnosti nese ve své DNA načechraný Kočkovitý nebo pettable pooch. Můžeme se dozvědět, z jakých plemen zvíře pochází, nebo v jaké oblasti světa se jeho předkové vyvinuli. Můžeme se dokonce pokusit předpovědět, jak by se zvíře mohlo chovat nebo jaké nemoci by mohlo čelit určitému genetickému riziku vývoje.
ale pro všechny tyto testy mohou poskytnout některé zajímavé výsledky, je třeba je brát s opatrností. Testy Pet DNA nemusí být nutně tak přesné jako u člověka. A DNA sama o sobě není osud. Vědci a veterináři se obávají, že jak se Testování DNA stává populárnějším, lidé by si mohli zaměnit riziko založené na DNA s nemocí-ať už je zvíře skutečně nemocné.
hravé štěně nebo fraidy-cat?
DNA u psa nebo kočky (nebo člověka!) přichází v dlouhých, stočených pramenech zvaných chromozomy. Pes má 39 párů chromozomů a kočka má 19 párů (lidé mají 23 párů). Tyto chromozomy jsou dlouhé řetězce čtyř menších molekul nazývaných nukleotidy (NU-klee-oh-tydz). Nukleotidy se vyskytují znovu a znovu — miliardkrát-tvořící dlouhé sekvence. Sekvence těchto různých nukleotidů kóduje instrukce pro buňky.
stanovení sekvence – nebo sekvenování-těchto nukleotidů bylo kdysi dlouhým a nákladným procesem. Vědci tedy přišli s jinými způsoby, jak se podívat na genetické rozdíly mezi jedním jednotlivcem a druhým. Jeden z nich závisí na skutečnosti, že většina řetězců nukleotidů, nazývaných sekvence, je stejná od jednoho psa nebo kočky k jinému psovi nebo kočce. (Jedna kočka může mít pruhy a další skvrny, ale obě potřebují stejnou základní DNA, která říká buňkám, jak například vytvořit pramen kožešiny. Tato sekvence bude stejná.) Ale tu a tam byl jeden ze čtyř stavebních bloků nukleotidů náhodně nahrazen jiným.
je to jako překlep jedno slovo v dlouhé větě nebo odstavci. Tyto pravopisné chyby jsou známé jako SNP (vyslovované snips). To je zkratka pro jednonukleotidové polymorfismy (Pah-lee-MOR-fizms). Někdy se“ pravopisná “ závada příliš nezmění. Ale v jiných případech by jedna změna mohla změnit celý význam průchodu. V genetice, že jeden SNP může změnit alespoň část funkce některých buněk nebo tkání. Mohlo by to změnit kočičí kabát z pruhovaného na pevný. Další SNP může způsobit, že zvíře bude více či méně pravděpodobné, že dostane nemoc.
mnoho genetických testů pro psy a kočky hledá vzory SNP. Různé skupiny SNP mohou určit plemeno psa nebo předky kočky a některé jsou spojeny s určitými nemocemi. Tyto testy se však zaměřují pouze na SNP, o kterých vědci již vědí. Existuje mnoho dalších potenciálních SNP, které čekají na nalezení. DNA také obsahuje velké oblasti, které lze kopírovat znovu a znovu, nebo které mohou skončit úplně smazány.
to je důvod, proč Elinor Karlsson nechtěl přestat s SNP. Chtěla sekvenovat celý Psí genom-tedy každý jednotlivý Gen-písmeno po písmenu. Karlsson je genetik na Lékařské fakultě University of Massachusetts ve Worcesteru. Má zvláštní zájem o podvraťáky, jako je Sweetie. „Podvraťáci jsou prostě v pohodě. Nikdo o nich nic neví, “ říká. „Jako vědec je jednou z nejzábavnějších věcí … vidět, jak moc si lidé myslí o psech.“
Karlsson se zvláště zajímá o chování. Chovatelé psů a vědci moc nevědí o tom, jaké geny dělají psa úzkostným nebo smutným.
„psi a lidé nejsou tak odlišní,“ říká. „Studujeme genetiku, abychom se pokusili pochopit, co způsobuje, že lidé trpí určitými nemocemi, jako jsou psychiatrická onemocnění.“To jsou poruchy mysli. „Psi mají psychiatrické poruchy,“ poznamenává, podobně jako lidé. Říká se jim poruchy chování u domácích mazlíčků. Psi mohou trpět úzkostí nebo se stanou posedlými žvýkáním,získáváním nebo pasením. Její laboratoř již identifikovala několik kandidátských genů pro obsedantně-kompulzivní chování u psů. Její tým tyto poznatky zveřejnil už v roce 2014.
ale získat dostatek DNA k určení chování psů je těžký úkol. Kudrnatý kabát nebo špičaté uši mohou být ovládány jedním nebo několika geny. Chování je mnohem obtížnější určit. Jedno chování by mohlo být řízeno mnoha, mnoha geny. Aby je našel všechny, musel by výzkumník studovat DNA tisíců nebo desítek tisíc psů, říká Karlsson. „Nemohli jsme mít laboratoř s tisíci psy. Bylo by to extrémně hlasité.“
aby získal DNA od tolika psů, založil Karlsson Darwinovu archu. Stejně jako panel moudrosti nabízí Darwinova Archa genetické testování vašeho domácího mazlíčka. Karlssonův test sekvenuje každý gen, nejen SNP. Ale není to tak důkladné jako některé lidské testy.
sekvenování každého písmene genomu je složitý proces, jako je psaní knihy, když ji čtete. Jste povinni udělat několik pravopisných chyb nebo vynechat některá slova. K řešení tohoto problému mají testy lidské DNA tendenci provádět analýzu 30krát, aby vyplnily všechny mezery. Napište stejnou knihu 30krát a porovnejte všechny verze dohromady a skončíte mnohem blíže originálu.
Karlssonův test na psech má tendenci projít geny jen jednou. Takže tam by mohly být malé regiony, které si ujít. Aby to Karlsson vynahradil, přidává další psy. Všichni budou mít velmi podobnou DNA-jsou to všichni psi. A sekvenováním dost z nich, Karlsson doufá, že vyplní detaily DNA, které by mohly chybět pouze v jedné sekvenci.
hledáte stopy k postojům
Chcete-li se dozvědět, jak se pes chová, musí vědci zkoumat své majitele. Darwinova Archa to dělá prostřednictvím občanského vědeckého výzkumu, kterého se mohou účastnit nevědci. Majitelé domácích zvířat vyplní několik dlouhých průzkumů, které poskytují podrobnosti o osobnosti svých psů. Co mají rádi? Čeho se bojí? Vytažením takových podrobností z průzkumů, Karlsson doufá, že spojí geny s chováním psa.
to je důležité, protože lidé předpokládají hodně o chování psa, když se dívají na jeho plemeno. Ale možná by neměli, zvláště pokud je to podvraťák.
Sweetie má například dobré psí kamarády — ale není moc dobrá ve vytváření nových. „Dalo by se to připsat jejímu americkému stafordšírskému teriérovi nebo německému ovčáckému původu,“ říká Gunter. Když Sweetie někoho miluje, ačkoli, ona je skutečný mazlit chyba. Gunter si myslí, že by to mohlo být způsobeno těmito prvními dvěma plemeny. Nebo možná je to kvůli jejím rysům Chesapeake Bay retriever nebo rotvajler. „Dalo by se vyprávět docela přesvědčivý příběh s některým z plemen v jejím dědictví,“ poznamenává.
vědci zatím přesně nevědí, jak se chování různých plemen u psa slučuje, upozorňuje Gunter. „Genetické vlivy více plemen se nekombinují jako kousky různě barevných barev nebo pomlčky našich oblíbených atributů,“ říká. „Jsem si jistý, jak informativní je znát dědictví plemene vašeho smíšeného plemene, pokud nevíme, jak více plemen ovlivňuje chování.“Možná je lepší, říká, prostě vzít chování svého psa a pracovat s nimi.
Adam Bojko je genetik na Cornellově univerzitě v Ithace, ny. Je také vědcem za EmBark, dalším testem genetiky psů. Říká, že někteří lidé se učí plemeno podvraťáka a vidí úplně nového psa. „Vidíme spoustu majitelů, kteří jsou tak vděční plemenné směsi, protože si nyní uvědomují, že lépe chápou chování psa a věci, které mohou udělat, aby jejich pes byl šťastný,“ říká. „Možná zjistí, že jejich pes je součástí border kolie a naučí ho stádo.“To by mu mohlo pomoci uvolnit část své zadržené energie. Vědět, jaká plemena jsou v původu jejich psa, nezměnilo způsob, jakým se pes choval. Ale změnilo to, jak lidé na toto chování reagovali.
od DNA k nemoci
test DNA, který Gunter dal Sweetie, jí neřekl nic o zdraví Sweetie. Ale některé testy, jako je EmBark, to mohou udělat. „Co můžeme majiteli říci, je, zda má pes specifické známé genetické varianty, které jsou spojeny s určitými nemocemi,“ říká Bojko. EmBark nabízí test na více než 170 zdravotních stavů. Patří mezi ně ty, kde vylepšení DNA může být základem nějaké nemoci. Aktualizovaná verze panelu Wisdom (ne ta, kterou jsme dostali) nabízí i zdravotní test na více než 150 psích chorob.
Boykova laboratoř identifikovala vylepšení DNA, která jsou spojena s rizikem záchvatů, srdečních chorob a dalších. Tyto údaje jsou zajímavé pro majitele psů. Podle Bojka ale mohou být pro chovatele psů velmi důležité. Tito lidé chtějí vědět, zda pes, kterého chtějí chovat, nese geny, které by mohly zvýšit riziko určitých onemocnění u jeho potomků. Pokud ano, možná by ho chtěli chovat s nějakým jiným psem, nebo ho vůbec nechovat.
chovatelé koček také chtějí vědět, zda jejich vybrané plemeno nese riziko nějakého genetického onemocnění. Basepaws je genetický test, který to může vyšetřit. Panel moudrosti a společnost s názvem optimální výběr také nabízejí testy zaměřené na chovatele koček.
chovatelé a veterináři mohou také poslat vzorky od svých koček do laboratoře veterinární genetiky na Kalifornské univerzitě v Davisu nebo do laboratoře, ve které Leslie Lyons pracuje. (Ano, To je vyslovováno „lvi“, a ano, říká, Je to velmi ironické.) Je na University of Missouri v Kolumbii. Lyonsova laboratoř se specializuje na hledání genetických vazeb na nemoci u koček. „Konečným cílem pro mě je zlepšit zdraví domácích koček. A jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je vymýcení genetických chorob, “ říká.
ale její naděje jdou daleko za kočkovité šelmy. „Nakonec bychom chtěli říci, že tato kočičí nemoc modeluje onemocnění člověka nebo psa,“ říká. Pokud určitá léčba této choroby funguje u jiných druhů, poznamenává: „můžeme je aplikovat na kočky.“A její zjištění by mohla fungovat i opačně. Léčba, která funguje u kočky, může být později vyzkoušena u psů nebo lidí.
bohužel lidé někdy berou tyto genetické testy jako doggie dogma – že určují budoucí zdraví domácího mazlíčka. Dokonce ani veterináři ne vždy vědí, jak interpretovat výsledky genetických testů pro domácí zvířata.
„nejsou jako jiné druhy krevních testů, které provádí veterinář,“ poznamenává Lisa Moses. Je veterinářkou v MSPCA Angell Animal Medical Center v Bostonu, hmotnost. Je také bioetikem-někdo, kdo studuje kodexy chování v medicíně – na Harvardově univerzitě v Cambridge, hmotnost.
Mojžíš poprvé slyšel o testech DNA, které lidé mohou získat, například 23andMe. Testy fungují stejně jako panel moudrosti a další testy Psí genetiky. A lidé často špatně interpretují své výsledky, zjistila. Ve skutečnosti Mojžíš zpočátku nevěděl, jak je interpretovat. „Jen jsem předpokládal, že pokud máte pozitivní test, máte nemoc,“ říká Mojžíš. „A myslím, že to je to, co si většina lidí myslí.“
ale to není pravda. Některé SNP, odstraněné části DNA nebo další kopie některých sekvencí jsou běžné u velkých populací. A někteří lidé, kteří je mají, skutečně vyvinou nemoc, se kterou jsou spojováni. Přesto většina lidí, kteří je mají, nikdy onemocní kvůli těmto genům, poznamenává. Totéž platí pro psy a kočky.
dekódujte DNA opatrně
obavy z genetických mylných představ udržují bioetiky jako Mojžíš a vědce jako Karlsson v noci.
poté, co Karlsson publikoval články o genetice psů, začala mluvit s lidmi ze společností, které testují Psí DNA. Najednou si uvědomila, že “ lidé by mohli začít nabízet testy mé papíry.“To vyděsilo Karlssona, protože věděla, že jediný výzkumný dokument je jen začátkem pochopení toho, co může genová varianta udělat. Bylo by třeba udělat mnoho dalších studií, než by mohla pevně spojit genovou variantu s nějakou chorobou.
C&EN / ACS Productions
„věděl jsem, že tyto výsledky nejsou dost dobré pro genetický test,“ říká. „Neexistovala však žádná regulace,která by tomu zabránila.“Neexistuje žádná vládní skupina, která by rozhodovala nebo rozhodovala, zda je test DNA psa nebo kočky dobrý nebo ne.
zděšeně se Moses a Karlsson sešli se svým kolegou Stevem Niemi. Je veterinářem a ředitelem Úřadu pro živočišné zdroje na Harvardu. Publikovali článek v Nature 26. července 2018. Poukázala na to, že mnoho genů, které společnosti interpretují jako test na nemoci u psů, nemusí obstát v následných studiích. Zpráva také poznamenala, že testy lidské a pet DNA mohou dělat chyby.
papír prosil společnosti, které testují DNA zvířete, aby stanovily silné standardy, pro které genetické sekvence a nemoci se pokoušejí propojit, a jak interpretují nálezy pro chovatele a majitele domácích zvířat.
Bojko také říká, že lidé by měli být opatrní při rozhodování o péči o veterináře na základě testu DNA. Test DNA může nabídnout pouze varování před riziky. Pes, který má gen spojený se slepotou, je ohrožen slepotou, poznamenává. Ale není to nutně slepé. „Majiteli říkáme, na co si musíte dát pozor,“ říká. Další zastávkou by měl být veterinář, který může sledovat a testovat vaše zvíře nyní i v budoucnu. Výsledky DNA tam budou podle Bojka užitečné, protože veterinář bude mít lepší představu o tom, jaké testy spustit.
a pak by se člověk musel rozhodnout, zda tyto testy provede nebo ne. Člověk může vědět, že jejich pes má riziko onemocnění založené na DNA. Ale pes nepozná rozdíl. Pravidelné návštěvy veterinářů mohou být pro některé psy stresující, upozorňuje Mojžíš. Domácí zvířata mají jiné potřeby než lidé. A v některých případech může být pro psa nebo kočku snazší neprovádět testy. V ostatních případech může být test v pořádku.
nakonec je vaše kočka nebo pes stále vaším mazlíčkem. „Chceme vysvětlení, ta jsou uspokojivá,“ říká Gunter. „Chceme pochopit, co dělá naše psy tím, kým jsou. Ale v mnoha ohledech to víme, víme, kdo jsou naši psi.“Naši mazlíčci jsou více než jejich DNA a plemeno a pozadí. Jsou to naši společníci a přátelé. Nepotřebujeme znát jejich DNA, abychom věděli, kdo jsou. Jen musíme dávat pozor.
Sweetie se nestala více teriérskou, když Gunter přečetl její výsledky DNA. Její osobnost se nezměnila, když se Gunter dozvěděl o jejím pozadí. Tyto výsledky DNA přidaly k tomu, co Gunter věděl o svém životním příběhu. Test DNA ale psa nezměnil. Zlato, na konci, je stále zlatíčko.