Jak dzika kura stała się współczesnym broilerem
Międzynarodowy zespół po kierunkiem naukowców z Uniwersytetu w Uppsali, Szwecja, dokonał przełomu w badaniach genetycznych zwierząt domowych, prezentując ewolucję genomiczną współczesnej kury. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Nature. Udomowienie zwierząt i roślin, które pozwoliło ludziom osiąść w jednym miejscu, prowadzić hodowlę i rozpocząć uprawę ziemi jest jednym z najważniejszych czynników, które doprowadziły do rozwoju naszej współczesnej cywilizacji. Przed rozpoczęciem hodowli ludzie byli głównie zbieraczami-myśliwymi, którzy przemieszczali się z miejsca na miejsce, zabijając zwierzęta dla mięsa i skór oraz zbierając korzonki i rośliny. W opisie badań przeprowadzonych przez Uniwersytet w Uppsali znajduje się wyjaśnienie, w jaki sposób selektywna hodowla doprowadziła do przekształcenia dzikiej kury w dostępny w sklepach współczesny produkt żywnościowy. Obecnie kurczak jest nie tylko prawdopodobnie najpopularniejszym mięsem na świecie, ale również najważniejszym i opłacalnym źródłem białka zwierzęcego. Na początku XX w. hodowano kury nioski (produkujące jaja) oraz brojlery (na mięso). Przyczyniło się to do ogromnych postępów w produkcji drobiu. Koordynator zespołu naukowego, profesor Leif Andersson z Uniwersytetu w Uppsali powiedział: "Przyjęta strategia badania czterech różnych populacji kur niosek i czterech populacji brojlerów umożliwiła nam odkrycie zmian genetycznych o zasadniczym znaczeniu dla udomowienia kury w ogóle oraz zmian, które były niezbędne dla rozwoju niosek i brojlerów". Po raz pierwszy sekwencję genomu kury ustalił w 2004 r. zespół naukowców, który wykorzystał pojedynczy genom żeński rasy kury o nazwie kur bankiwa, dzikiego przodka współczesnej kury. Projekt ten kosztował miliony dolarów. W najnowszych badaniach zespół wykorzystał nowoczesne techniki sekwencjonowania genomu opracowane w ostatnich latach, dzięki czemu wymagany budżet był znacznie mniejszy. Ich badania polegały na badaniu sekwencji genomu kura bankiwy i ośmiu różnych populacji współczesnych udomowionych kur. "To pierwsze tego typu badania, w których analizie podlega różnorodność genetyczna w ramach populacji oraz między nimi w całym genomie" - mówi członek zespołu, Michael Zody, naukowiec z Broad Institute w USA. "Nowe techniki sekwencjonowania umożliwiają nam zajęcie się ważkimi zagadnieniami biologicznymi, których badanie jeszcze parę lat temu było niemożliwie." Kiedy prowadzona jest hodowla zwierząt w celu poprawy ich puli genetycznej, wówczas zachodzi tzw. "selekcyjne wymiatanie" (ang. selective sweep). Dzieje się tak, kiedy korzystna mutacja genowa utrwala się w danym gatunku. Naukowcy odkryli, że nastąpiło u kur selekcyjne wymiatanie genu TSHR (receptora tyreotropiny). U kręgowców TSHR odgrywa kluczową rolę w regulacji metabolizmu oraz synchronizacji rozmnażania w reakcji na zmieniającą się długość dnia. W przypadku dzikich zwierząt rozmnażanie podlega ścisłej kontroli, aby zapobiegać nadpopulacji niektórych gatunków, niemniej uległo radykalnej zmianie u współczesnych kur, które mogą znosić jaja przez cały rok. "Nasze odkrycie, że każda udomowiona kura, którą badaliśmy, reprezentująca populacje od Szwecji po Chiny jest nosicielem zmutowanej formy białka TSHR zdecydowanie sugeruje, że zmiana genetyczna była istotnym krokiem w ewolucji udomowionych kur" - mówi profesor Andersson. Drugie selekcyjne wymiatanie u kur objęło gen TBC1D1, który został wcześniej powiązany z otyłością u ludzi. Białko TBC1D1 bierze udział w regulacji absorpcji glukozy w komórkach mięśniowych. "Wyniki naszych badań wskazują, że brojlery na całym świecie są nosicielami zmutowanej formy genu TBC1D1 i chcielibyśmy teraz zidentyfikować przyczynową mutację w tym locusie i odkryć mechanizm molekularny, poprzez który oddziałuje ona na rozwój" - wyjaśnia dr Carl-Johan Rubin z Uniwersytetu w Uppsali. "Wnioski z naszych badań mają bezpośrednie znaczenie dla hodowli zwierząt i zwiększają wagę kury domowej jako organizmu modelowego w kontekście badań biomedycznych z uwagi na możliwość skutecznego ujawniania genów powiązanych ze zmianami w cechach fenotypowych" - podsumowuje profesor Andersson.
Kraje
Szwecja, Stany Zjednoczone