Az örökítőanyag térbeli szerveződése kulcsszerepet játszhat a kutyák barátságos viselkedésében
A kutyák egyik legszembetűnőbb tulajdonsága, hogy
sokkal barátságosabbak az emberekkel, mint a farkasok, ami a háziasítás során bekövetkező genetikai változások eredménye.
Érdekes, hogy az emberek között is előfordul veleszületett extrém barátságosság, mégpedig a Williams-Beuren szindrómások között. Ráadásul a kutyák és a Williams szindrómások genomjában hasonló géndefektust sikerült azonosítani.
"A GTF2I gén az idegrendszer fejlődésének szabályozásában vesz részt, főként a szorongással és a barátságossággal kapcsolatos idegpályákban fejti ki a hatását. A mostani vizsgálatunkban azt szerettük volna megvizsgálni, hogy a gén különböző változatai eltérő kromatin-térszerkezethez vezetnek-e." - mondja Bridgett vonHoldt, a Princeton Egyetem kutatója, a BMC Genomics című szakfolyóiratban megjelent publikáció vezető szerzője. A kromatin a kromoszómákat alkotó, DNS–ből és fehérjéből álló komplex elnevezése. "A GTF2I génnek ugyanis több változata van. A farkasok eltérő változatot hordoznak, mint a kutyák többsége. Ha a különböző génváltozatok megváltoztatják a kromatin térbeli szerveződését, akkor az hatással lehet a gén aktivitására is".
A kutatóknak a vizsgálathoz kutyák agyszövetére volt szükségük, ami miatt
megkeresték az ELTE Etológia Tanszék Kutya Agy- és Szövetbankjának munkatársait.
“Nagyon szívesen együttműködünk minden kutatócsoporttal. A Szövetbankba gazdák felajánlásai alapján kerülnek a kutyák, akiket egészségügyi okokból altattak el, többnyire idős korban. Ebbe a vizsgálatba csak olyan kutyákat vontunk be, amelyeknek nem volt idegrendszeri betegségük" - magyarázza Kubinyi Enikő, tanszékvezető egyetemi tanár, aki Sándor Sára genetikus és Czeibert Kálmán állatorvossal közösen hozta létre a bankot 2017-ben, és ERC, majd Lendület és NAP pályázati támogatásokból tartja fent.
Az eredmények igazolták a várakozásokat, mert a GTF2I gén ősi és modern változatai eltérő kromatinszerveződéshez vezetnek.
"A DNS-be gyakran beépülnek önsokszorozó, mobilis génszakaszok, úgynevezett retrotranszpozonok. A GTF2I gén ősi változatába beépült egy ilyen szakasz, de a modern kutyagenomból kiszelektálódott. Azt találtuk, hogy a retrotranszpozon jelenléte vagy a hiánya megváltoztatja a GTF2I gént magába foglaló kromatin háromdimenziós szerkezetét. Ha a szakasz hiányzik, a DNS összecsomagolódásakor nem alakul ki egy kromatin-hurok.
Ez megváltoztatja a génkifejeződést, ami részben magyarázatot adhat a kutyák és a farkasok viselkedése közti különbségre” - foglalja össze Dr. Dhriti Tandon, a tanulmány első szerzője. Az eredmények alapján úgy tűnik, hogy
a kutyák és az emberek hiperszociális viselkedésének hasonló a molekuláris háttere.
“Amikor azt találjuk, hogy a kutyák más génváltozatokat hordoznak, mint a farkasok, akkor feltételezhető, hogy a különbség evolúciós jelentőségű” - emeli ki Kubinyi. “Az a felismerésünk, hogy a viselkedés kialakulásához nem csak a DNS bázissorendje, hanem a fehérjékkel összekapcsolódó térszerkezete is hozzájárulhat, új irányt adhat a kutyaevolúciós kutatásoknak”.
Eredeti cikk: Tandon, D., Kubinyi, E., Sándor, S., Faughnan, H., Miklósi, Á., vonHoldt, B.M. (2024) Canine hyper-sociability structural variants associated with altered three-dimensional chromatin state. BMC Genomics, 25:767. https://bmcgenomics.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12864-024-10614-6
A kutatást hazai forrásból támogatta: a Magyar Tudományos Akadémia Lendület pályázata (MTA-ELTE Lendület Társállatok Kutatócsoport (PH1404/21), a Nemzeti Agykutatás Program (NAP2022-I-3/2022).
A borítóképet Molnár Vanda készítette
Forrás: Biológiai Intézet