Sweetie, ma teraz 12 lat, wygląda trochę jak greyhound. Albo Labrador. Jest długa i szczupła, z prostym, jedwabistym futrem, szczęśliwą twarzą i wiotkimi uszami. Głównie, kochanie wygląda jak, cóż, kochanie. W końcu to pies.
„kiedy po raz pierwszy ją dostałam, byłam przekonana, że jest wyrzutkiem labradoodle”, mówi Lisa Gunter. Gunter jest psychologiem-kimś, kto studiuje umysł – na Arizona State University w Tempe. Jej badania koncentrują się na tym, jak ludzie postrzegają rasy psów. Nie mogła powstrzymać się od sprowadzenia swoich badań do domu, do Sweetie.
Labradoodles to mieszanka labradora i pudla. Kiedy ktoś hoduje razem labradora i pudla, szczenięta czasami otrzymują pudla kręconą sierść-ale nie zawsze. DNA jest długim ciągiem instrukcji, który mówi komórkom organizmu, jakie cząsteczki należy wytwarzać. Może Sweetie dostała DNA na gładkie włosy zamiast pudelkowych loków.
Gunter adoptowała psa ze schroniska w San Francisco. Nie wiedziała, jakimi rasami mogli być rodzice Sweetie. A Sweetie nic nie mówiła. Aby się dowiedzieć, Gunter zlecił badanie dna psa zestawem z Wisdom Panel. Firma ta zapewnia testy, których Gunter używa do własnych badań. Pobrała wymaz z ust Sweetie i wysłała próbkę do firmy.
kilka tygodni później wyniki Sweetie były gotowe. Ku zaskoczeniu Guntera, skarbie nie miała pudla ani labradora, ani greyhounda. „Jest pół Chesapeake Bay retriever, co jest rzadkością w central valley California” – mówi Gunter. Jej pies jest po części Staffordshire terrier, po części Owczarek niemiecki, a po części rottweiler.
pieski wygląd bywa mylący.
badanie DNA dla ludzi jest bardzo popularne. Ale teraz możemy również sprawdzić, jakie cechy genetyczne ma w swoim DNA puszysty kocurek lub pieszczotliwy psiak. Możemy dowiedzieć się, z jakiej rasy pochodzi zwierzę lub w jakim regionie świata wyewoluowali jego przodkowie. Możemy nawet spróbować przewidzieć, jak zwierzę może się zachowywać lub jakie choroby może napotkać pewne genetyczne ryzyko rozwoju.
ale dla wszystkich, że te testy mogą przynieść interesujące wyniki, należy je zachować ostrożność. Badania DNA zwierząt domowych niekoniecznie są tak dokładne jak u ludzi. A DNA samo w sobie nie jest przeznaczeniem. Naukowcy i weterynarze obawiają się, że w miarę jak badania DNA stają się coraz bardziej popularne, ludzie mogą mylić ryzyko oparte na DNA z chorobą-niezależnie od tego, czy zwierzę jest rzeczywiście chore, czy nie.
figlarny szczeniak czy tchórzliwy kot?
DNA u psa lub kota (lub człowieka!) występuje w długich, zwiniętych pasmach zwanych chromosomami. Pies ma 39 par chromosomów, a kot 19 par (ludzie mają 23 pary). Chromosomy te są długimi łańcuchami czterech mniejszych cząsteczek zwanych nukleotydami (NU-klee-oh-tydz). Nukleotydy występują w kółko-miliardy razy-tworząc długie sekwencje. Sekwencja tych różnych nukleotydów koduje instrukcje dla komórek.
wyznaczanie sekwencji — lub sekwencjonowanie — tych nukleotydów było kiedyś długim, kosztownym procesem. Naukowcy wymyślili więc inne sposoby patrzenia na różnice genetyczne między jednym osobnikiem a drugim. Jedna z nich polega na tym, że wiele łańcuchów nukleotydów, zwanych sekwencjami, jest takich samych od jednego psa lub kota do drugiego psa lub kota. (Jeden kot może mieć paski, a drugi plamy, ale oba potrzebują tego samego podstawowego DNA, które mówi komórkom, jak np. zbudować kosmyk futra. Ta sekwencja będzie taka sama.) Ale co jakiś czas, jeden z czterech nukleotydowych bloków budulcowych został losowo zastąpiony innym.
to jak błędne pisanie jednego słowa w długim zdaniu lub akapicie. Te błędy ortograficzne są znane jako SNPs (wymawiane snips). To skrót od polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (Pah-lee-MOR-fizms). Czasami usterka „ortograficzna” niewiele się zmienia. Ale w innych przypadkach, jedna zmiana może zmienić całe znaczenie fragmentu. W genetyce, że jeden SNP może zmienić przynajmniej część funkcji niektórych komórek lub tkanek. Może zmienić płaszcz kota z pasków na solidny. Inny SNP może sprawić, że zwierzę będzie mniej lub bardziej narażone na chorobę.
wiele testów genetycznych dla psów i kotów szuka wzorców SNP. Różne grupy SNP mogą określić rasę psa lub pochodzenie kota, a niektóre są związane z niektórymi chorobami. Jednak badania te sprawdzają tylko SNP, o których naukowcy już wiedzą. Istnieje wiele innych potencjalnych SNP czekających na znalezienie. DNA zawiera również duże obszary, które można kopiować w kółko lub które mogą zostać całkowicie usunięte.
dlatego Elinor Karlsson nie chciała poprzestać na SNP. Chciała zsekwencjonować cały genom psa, czyli każdy gen, litera po literze. Karlsson jest genetykiem na University of Massachusetts Medical School w Worcester. Szczególnie interesują ją takie kundle jak Sweetie. „Kundle są po prostu fajne. Nikt nic o nich nie wie-mówi. „Jako naukowiec jedną z najbardziej zabawnych rzeczy jest … zobaczenie, jak wiele ludzi myśli o psach trzyma się kupy.”
Karlsson jest szczególnie zainteresowany zachowaniami. Hodowcy psów i naukowcy nie wiedzą zbyt wiele o tym, jakie geny sprawiają, że pies jest niespokojny lub smutny.
„psy i ludzie nie różnią się tak bardzo” „Badamy genetykę, aby spróbować zrozumieć, co sprawia, że ludzie cierpią na niektóre choroby, takie jak choroby psychiatryczne.”To są zaburzenia umysłu. „Psy mają zaburzenia psychiczne”, zauważa, podobnie jak ludzie. Nazywa się je zaburzeniami zachowania u zwierząt domowych. Psy mogą cierpieć z powodu lęku, lub stać się obsesyjne o żucia, pobieranie lub pasterstwo. Jej laboratorium zidentyfikowało już kilka genów kandydujących na zachowania obsesyjno-kompulsywne u psów. Jej zespół opublikował te wyniki w 2014 roku.
ale uzyskanie wystarczającej ilości DNA do określenia zachowania psa jest trudnym zadaniem. Kręcone futro lub spiczaste uszy mogą być kontrolowane przez jeden lub kilka genów. Zachowanie jest znacznie trudniejsze do określenia. Jedno zachowanie może być kontrolowane przez wiele, wiele genów. Aby znaleźć je wszystkie, badacz musiałby zbadać DNA tysięcy lub dziesiątek tysięcy psów, mówi Karlsson. „Nie moglibyśmy mieć laboratorium z tysiącami psów. Byłoby bardzo głośno.”
aby uzyskać DNA od tak wielu psów, Karlsson założył Arkę Darwina. Podobnie jak Panel mądrości, Darwin ’ s Ark oferuje badania genetyczne dla Twojego zwierzaka. Test Karlssona sekwencjonuje każdy gen, nie tylko SNP. Ale to nie jest tak dokładne, jak niektóre testy na ludziach.
sekwencjonowanie każdej litery genomu jest trudnym procesem, jak pisanie książki podczas jej czytania. Musisz popełnić kilka błędów ortograficznych lub pominąć kilka słów. Aby rozwiązać ten problem, testy ludzkiego DNA mają tendencję do przeprowadzania analizy 30 razy, aby wypełnić wszystkie luki. Napisz tę samą książkę 30 razy i porównaj wszystkie wersje razem, a skończysz znacznie bliżej oryginału.
Test Karlssona na psach ma tendencję do przechodzenia przez geny tylko raz. Więc mogą być małe regiony, które zostaną pominięte. Aby to nadrobić, Karlsson dodaje więcej psów. Wszystkie będą miały bardzo podobne DNA-wszystkie są psami. Sekwencjonując ich wystarczająco dużo, Karlsson ma nadzieję uzupełnić szczegóły DNA, które mogą zostać pominięte tylko w jednej sekwencji.
szukając wskazówek dotyczących postaw
aby dowiedzieć się, jak zachowuje się pies, naukowcy muszą zbadać jego właścicieli. Arka Darwina robi to poprzez naukę obywatelską-badania, w których mogą wziąć udział Nie-naukowcy. Właściciele zwierząt wypełniają kilka długich ankiet, podając szczegóły dotyczące osobowości ich psów. Co lubią? Czego się boją? Wyciągając takie szczegóły z ankiet, Karlsson ma nadzieję dopasować geny do zachowania psa.
to ważne, bo ludzie wiele zakładają o zachowaniu psa, gdy patrzą na jego rasę. Ale może nie powinni, zwłaszcza jeśli to kundel.
Sweetie, na przykład, ma dobrych psich przyjaciół — ale nie jest zbyt dobra w robieniu nowych. „To może być przypisane do jej American Staffordshire terrier lub Owczarek niemiecki przodków,” Gunter mówi. Kiedy kochanie kogoś kocha, jest prawdziwą pluskwą. Gunter uważa, że to może być spowodowane tymi dwoma pierwszymi rasami. A może to przez jej cechy Chesapeake Bay retrievera lub Rottweilera. „Możesz opowiedzieć całkiem fascynującą historię z którąkolwiek z ras w jej dziedzictwie”, zauważa.
naukowcy nie wiedzą jeszcze dokładnie, jak łączą się zachowania różnych ras u psa-podkreśla Gunter. „Wpływy genetyczne wielu ras nie łączą się jak krople różnokolorowych Farb lub kreski naszych ulubionych atrybutów”, mówi. „Nie jestem pewien, jak pouczające jest poznanie dziedzictwa rasy Twojego psa mieszanej rasy, jeśli nie wiemy, jak wiele ras wpływa na zachowanie.”Może lepiej, mówi, po prostu wziąć zachowania psa i pracować z nimi.
Adam Boyko jest genetykiem na Cornell University w Ithaca, N. Y. Jest również naukowcem odpowiedzialnym za EmBark, kolejny test genetyki psów. Mówi, że niektórzy ludzie uczą się rasy kundla i widzą zupełnie nowego psa. „Widzimy mnóstwo właścicieli, którzy są tak wdzięczni mieszance ras, ponieważ teraz zdają sobie sprawę, że lepiej rozumieją zachowanie psa i rzeczy, które mogą zrobić, aby ich pies był szczęśliwy”, mówi. „Mogą dowiedzieć się, że ich pies jest częścią border collie i nauczyć go stada.”To może pomóc mu uwolnić część swojej stłumionej energii. Wiedza, jakie rasy są w rodowodzie psa, nie zmieniła sposobu zachowania psa. Ale to zmieniło sposób, w jaki ludzie reagują na to zachowanie.
od DNA do choroby
test DNA, który Gunter dał Sweetie, nie powiedział jej nic o zdrowiu Sweetie. Ale niektóre testy, takie jak EmBark, mogą to zrobić. „To, co możemy powiedzieć właścicielowi, to to, czy pies ma określone znane warianty genetyczne, które są związane z niektórymi chorobami”, mówi Boyko. EmBark oferuje test na ponad 170 schorzeń. Należą do nich te, w których zmiana DNA może leżeć u podstaw niektórych chorób. Zaktualizowana wersja Panelu mądrość (nie ten, który otrzymał Sweetie) oferuje test zdrowia dla ponad 150 chorób psów, jak również.
laboratorium Boyko zidentyfikowało poprawki DNA, które są związane z ryzykiem napadów padaczkowych,chorób serca i innych. Dane te są interesujące dla właścicieli psów. Ale mogą być bardzo ważne dla hodowców psów, mówi Boyko. Ci ludzie chcą wiedzieć, czy pies chcą hodować posiada geny, które mogą zwiększyć ryzyko pewnych chorób u jego potomstwa. Jeśli tak, może chcieliby go wyhodować z innym psem, lub w ogóle go nie hodować.
hodowcy kotów chcą również wiedzieć, czy ich wybrana rasa niesie ryzyko jakiejś choroby genetycznej. Basepaws to test genetyczny, który może to zbadać. Wisdom Panel i firma Optimal Selection oferują również testy skierowane do Hodowców Kotów.
hodowcy i weterynarze mogą również wysyłać próbki od swoich kotów do laboratorium genetyki weterynaryjnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis lub do laboratorium, w którym pracuje Leslie Lyons. (Tak, to wymawia się „lwy”, i tak, mówi, to bardzo ironiczne.) Na University of Missouri w Kolumbii. Laboratorium Lyonsa specjalizuje się w znajdowaniu genetycznych powiązań z chorobami u kotów. „Celem końcowym jest dla mnie poprawa stanu zdrowia kotów domowych. Jednym ze sposobów jest wyeliminowanie chorób genetycznych”, mówi.
ale jej nadzieje wykraczają daleko poza koty. „Ostatecznie chcielibyśmy powiedzieć, że ta choroba kotów modeluje chorobę człowieka lub chorobę psa”, mówi. Jeśli niektóre metody leczenia tej choroby działają u innych gatunków, zauważa: „możemy je zastosować u kotów.”A jej odkrycia mogą również działać na odwrót. Leczenie, które działa u kota, może być później wypróbowane u psów lub ludzi.
niestety, ludzie czasami biorą te testy genetyczne za dogmat psa-że określają przyszłe zdrowie zwierzęcia. Nawet weterynarze nie zawsze wiedzą, jak interpretować wyniki badań genetycznych dla zwierząt domowych.
„nie są jak inne rodzaje badań krwi, które Weterynarz robi” – zauważa Lisa Moses. Jest weterynarzem w MSPCA Angell Animal Medical Center w Bostonie. Jest również bioetykiem-kimś, kto studiuje kodeksy postępowania w medycynie – na Uniwersytecie Harvarda w Cambridge w stanie Massachusetts.
Moses po raz pierwszy usłyszał o testach DNA, które ludzie mogą uzyskać, takich jak 23andMe. Testy działają podobnie jak Panel mądrości i inne testy genetyki psów. A ludzie często źle interpretują swoje wyniki, znalazła. W rzeczywistości Mojżesz na początku nie wiedział, jak je zinterpretować. „Po prostu założyłem, że jeśli masz pozytywny test, masz chorobę”, mówi Mojżesz. „I myślę, że tak myśli większość ludzi.”
ale to nieprawda. Niektóre SNP, usunięte sekcje DNA lub dodatkowe kopie niektórych sekwencji są powszechne w dużych populacjach. A niektórzy ludzie, którzy je mają, rzeczywiście rozwijają chorobę, z którą są związani. Jednak większość ludzi, którzy je mają, nigdy nie choruje z powodu tych genów, zauważa. To samo dotyczy psów i kotów.
ostrożnie dekoduj DNA
obawy o genetyczne nieporozumienia utrzymują bioetyków, takich jak Mojżesz, a naukowców, takich jak Karlsson, w nocy.
po tym, jak Karlsson opublikował prace na temat genetyki psów, zaczęła rozmawiać z ludźmi z firm, które testują DNA psa. Nagle zdała sobie sprawę, że „ludzie mogą po prostu zacząć oferować testy moich prac.”To przeraziło Karlssona, ponieważ wiedziała, że pojedynczy artykuł badawczy to dopiero początek zrozumienia, co może zrobić wariant genu. Wiele więcej badań musiałoby być zrobione, zanim mogłaby mocno powiązać wariant genu z jakąś chorobą.
C & PL/ACS Productions
„wiedziałam, że te wyniki nie są wystarczające do badania genetycznego”, mówi. – Ale nie było regulacji, która by temu zapobiec.”Nie ma grupy rządowej, która decydowałaby lub orzekała, czy test DNA psa czy kota jest dobry, czy nie.
przerażony, Moses i Karlsson spotkali się ze swoim kolegą Steve ’ em Niemi. Jest weterynarzem i dyrektorem Office of Animal Resources na Harvardzie. Opublikowali artykuł w Nature 26 lipca 2018 roku. Wskazał, że wiele genów, które firmy interpretują jako test na choroby u psów, może nie wytrzymać dalszych badań. W raporcie zauważono również, że testy ludzkiego i pet DNA mogą popełniać błędy.
w artykule błagano firmy, które testują DNA zwierzęcia, aby ustaliły silne standardy, dla których sekwencji genetycznych i chorób próbują powiązać, oraz jak interpretują wyniki dla hodowców i właścicieli zwierząt.
Boyko mówi również, że ludzie powinni być ostrożni przy podejmowaniu decyzji dotyczących opieki weterynaryjnej na podstawie testu DNA. Test DNA może oferować tylko ostrzeżenia o ryzyku. Pies, który ma gen związany ze ślepotą, jest zagrożony ślepotą-zauważa. Ale niekoniecznie jest ślepa. „To, co mówimy właścicielowi, to to, na co musisz uważać”, mówi. Następnym przystankiem powinien być weterynarz, który może monitorować i testować twoje zwierzę teraz iw przyszłości. Wyniki DNA będą tam pomocne, mówi Boyko, ponieważ weterynarz będzie miał lepsze pojęcie, jakie testy przeprowadzić.
i wtedy osoba musiałaby zdecydować, czy przeprowadzić te testy. Człowiek może wiedzieć, że ich pies ma oparte na DNA ryzyko choroby. Ale pies nie zna różnicy. Regularne wizyty u weterynarza mogą być stresujące dla niektórych psów, zauważa Moses. Zwierzęta mają inne potrzeby niż ludzie. A w niektórych przypadkach może być łatwiej dla psa lub kota nie przeprowadzać testów. W innych przypadkach test może być w porządku.
w końcu twój kot lub pies jest nadal twoim zwierzakiem. „Chcemy wyjaśnień, które są satysfakcjonujące” – mówi Gunter. „Chcemy zrozumieć, co sprawia, że nasze psy są tym, kim są. Ale na wiele sposobów wiemy, że wiemy, kim są nasze psy.”Nasze zwierzęta to coś więcej niż ich DNA, rasa i pochodzenie. Są naszymi towarzyszami i przyjaciółmi. Nie musimy znać ich DNA, żeby wiedzieć, kim są. Musimy tylko uważać.
Sweetie nie stała się bardziej podobna do teriera, gdy Gunter przeczytał jej wyniki DNA. Jej osobowość nie zmieniła się, gdy Gunter dowiedział się o jej pochodzeniu. Wyniki DNA dodały do tego, co Gunter wiedziała o jej życiu. Ale test DNA nie zmienił psa. Kochanie, w końcu nadal jest kochanie.