Наука и технологии России

Вход Регистрация

Биоинформатики СПбГУ собрали геном амурского леопарда

Международная группа ученых объявила о сборке генома амурского леопарда — подвида, находящегося на грани исчезновения и являющегося важным объектом изучения природоохранной генетики. Результаты работы, Comparison of carnivore, omnivore, and herbivore mammalian genomes with a new leopard assembly, Genome Biology, помогут в сохранении редкого животного. В уникальном исследовании приняли участие сотрудники Центра биоинформатики им. Ф. Г. Добржанского СПбГУ под руководством Стефана О’Брайена и исследователи Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ под руководством Павла Певзнера.

амурский_леопард Фото с сайта wikimedia.org

В ходе исследования ученым удалось восстановить последовательность из 2,45 млрд «букв» ДНК амурского леопарда, секвенированных с 300-кратным покрытием. Генетический материал был взят у леопарда, живущего в сеульском зоопарке, и двух хищников, обитающих в естественных условиях Приморья.

Изучая геном данного подвида, исследователи сопоставили его структуру и организацию с 18 геномами других видов млекопитающих, имеющих четкую пищевую специализацию. Это всеядные (мыши, свиньи и люди), хищники (леопарды, львы и гепарды) и травоядные (панды, слоны и полорогие). Такое сравнение выявило многочисленные геномные особенности, которые позволяют с генетической точки зрения объяснить высокую хищную специализацию леопарда.

Так, у большинства изученных видов хищников было обнаружено полное отсутствие или заметное сокращение числа семейств генов, отвечающих за углеводный метаболизм (в частности, за регуляцию количества крахмала и сахарозы в организме). Кроме того, были выявлены участки генома, которые в генах представителей семейства кошачьих отвечают за хищность, мышечную силу и активность. Эти семейства генов в ходе эволюции подверглись жесткому воздействию естественного отбора.

В международном исследовании впервые дана оценка специфическим изменениям, которым, в отличие от геномов всеядных и травоядных млекопитающих, подверглись геномы хищников. Сделанные выводы — один из первых шагов в определении эволюционных процессов, связанных с адаптивной специализацией и развитием видов.

Известно, что амурские леопарды обладают низкой степенью генетического разнообразия по сравнению не только с другими животными, но даже с другими подвидами леопарда, обитающими в Африке, Индии и Восточной Азии. Проведенное исследование подтвердило этот факт и выявило, что у леопардов, которые в рамках программы выживания видов содержатся в сеульском зоопарке, уровень генетического разнообразия выше, чем у их диких собратьев.

По словам экспертов, генетическое истощение популяции диких амурских леопардов пока не исследовалось на предмет инбридинга (близкородственного скрещивания). Тем не менее предварительные медицинские обследования нескольких амурских леопардов, проведенные Обществом охраны дикой природы в 2006 году, выявили у них высокую частотность сердечных шумов, а также (как минимум у одной особи) повышенное количество аномальных сперматозоидов. Если эти заболевания являются генетическими, полученная учеными информация о геноме уникального животного поможет тщательно изучить и в будущем победить их.

Дальневосточный, или амурский, леопард (Panthera pardus orientalis), популяция которого в настоящее время состоит из 60–70 особей, обитающих в окрестностях Владивостока, пытается выжить на ограниченном ареале (площадью около 5000 кв. км). Эти хищники вынуждены жить в условиях межвидовой конкуренции с амурскими тиграми, к тому же нередко становятся добычей браконьеров. Кроме того, потеря среды обитания и исчезновение диких видов животных, которыми они питаются, вынуждает леопардов нападать на домашние виды косуль и пятнистых оленей, которых разводят в фермерских хозяйствах.

Вплоть до конца XIX века амурский леопард, один из девяти выделенных наукой подвидов леопарда, обитал в Приморском крае, а также в Северной Корее и Китае. Представители данного подвида крупнее других леопардов и имеют более длинную шерсть, адаптированную к суровым условиям дальневосточного региона. Сегодня спасением и охраной популяции этих животных, ставших российским национальным достоянием, совместно занимаются несколько природозащитных организаций.

STRF.ru

РЕЙТИНГ

5.00
голосов: 3

Обсуждение