Ученые обнаружили, что мутация в гене ROR2 связана с уменьшением размера клюва у многих пород домашних голубей. Мутации в этом гене также лежат в основе человеческого синдрома Робинова. Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
«Некоторые из наиболее ярких характеристик синдрома Робинова — это черты лица, которые включают широкий выступающий лоб и короткий, широкий нос и рот и напоминают фенотип короткоклювого голубя. Это имеет смысл с точки зрения развития, потому что мы знаем, что сигнальный путь ROR2 играет важную роль в черепно-лицевом развитии позвоночных», — рассказала Елена Боер из Университета Юты, ведущий автор исследования.
Исследователи вывели двух голубей с коротким и средним клювом. Самец со средним клювом принадлежал к виду гоночных почтовых голубей — длина его клюва схожа с длиной клюва сизого голубя, который является его предком. Самка с маленьким клювом относилась к виду старой немецкой чайки — это порода голубей с маленьким клювом.
Родители с коротким и средним клювом произвели выводок F1 с клювами средней длины. Когда биологи скрестили птиц F1 друг с другом, у получившихся внуков F2 оказались клювы от больших до маленьких — всех промежуточных размеров. Ученые измерили клювы у 145 особей F2 с помощью микрокомпьютерной томографии. Этот метод позволяет оценить размер и форму всего черепа. Оказалось, что отличается не только длина клюва — мозговая оболочка точно так же меняет свою форму. Результаты показали, что вариации клюва в F2 были обусловлены именно различиями в его длине, а не изменением общего размера черепа или тела.
Затем исследователи сравнили геномы голубей. Используя метод картирования локусов количественных признаков, они обнаружили варианты последовательности ДНК, а затем посмотрели, появились ли эти мутации в хромосомах внуков F2. «У внуков с маленькими клювами был тот же фрагмент хромосомы, что и у их бабушек и дедушек с маленьким клювом. Это показало, что фрагмент хромосомы имеет отношение к маленьким клювам», — поясняет Майкл Шапиро, один из авторов исследования.
Затем команда сравнила все последовательности генома многих различных пород голубей: 56 голубей из 31 породы с коротким клювом и 121 голубя из 58 пород со средним или длинным клювом. Анализ показал, что все особи с маленькими клювами имели одинаковую последовательность ДНК в области генома, содержащей ген ROR2. Ученые предполагают, что мутация с коротким клювом заставляет белок ROR2 сворачиваться по-новому. Исследовательская команда планирует провести дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, как мутация влияет на развитие черепа.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
