Ewolucja świni w nowym świetle dzięki badaniom DNA

Nowe analizy DNA świni i dzika pozwoliły wskazać potencjalne, korzystne podobieństwa między świnią i człowiekiem. Innymi słowy potwierdziły, że świnia jest cennym modelem biomedycznym do badań niektórych chorób ludzi. Badaniami genomów tych zwierząt zajął się prof. Martien Groenen z Uniwersytetu w Wageningen w Holandii we współpracy z naukowcami z 12 krajów. Sfinansował je dzięki grantowi Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (European Research Council - ERC) dla doświadczonych naukowców (o wartości 2,5 mln euro).

Groenen śledził również ewolucję DNA świni od momentu, w którym zaczął ją udomawiać człowiek (ok. 10 tys. lat temu). Współpracował przy tym z innym beneficjentem grantu ERC dla doświadczonych naukowców, prof. Leifem Anderssonem ze szwedzkiego Uniwersytetu Uppsali.

"Potwierdzają się korzyści płynące z podstawowych badań genomu zwierząt gospodarskich i ich bliskich, współczesnych krewnych. Skutki nowej analizy są ważne dla rolnictwa. Pogłębiają też naszą wiedzę o ewolucji i przyczyniają się do postępu medycyny" - podkreśla prof. Groenen, który swoje wyniki przedstawił w "Nature" i "Proceedings of the National Academy of Sciences" (PNAS).

Opisane w "Nature" badania dotyczyły zmian, jakie nagromadziły się w genomie świni w czasie jej specjacji (czyli procesu wyodrębniania się jej jako niezależnego gatunku) w Eurazji i później, już w trakcie jej udomawiania i selekcji przez człowieka. Naukowcy z międzynarodowego zespołu porównali genom pospolitej świni domowej (Sus scrofa domestica) z genomem dziesięciu dzików z różnych regionów Europy i Azji. Genom świni badacze porównali też z genomem człowieka, myszy, psa, konia i krowy. Porównanie dzików azjatyckich i europejskich pozwoliło wskazać te różnice genetyczne, które pojawiły się już po rozejściu dróg ewolucji świń i dzików (około miliona lat temu).

Z badania wynika, że pewne grupy genów świni przechodzą stosunkowo dynamiczną ewolucję. Szybko rozwijają się np. geny związane z reakcją odpornościową i zmysłem węchu. Naukowcy podkreślają, że świnia ma więcej unikatowych genów węchu niż człowiek, mysz czy pies. Potrafi wywąchać wiele rzeczy niewykrywalnych dla ludzi czy innych zwierząt - np. trufle. Za to ma gorszy zmysł smaku.

Analiza potwierdziła też sens wykorzystywania świni w badaniach związanych z chorobami człowieka - otyłością, cukrzycą, dysleksją, chorobami Parkinsona czy Alzheimera - twierdzą naukowcy. Porównali oni również sekwencję aminokwasów u człowieka i świni. U świni w wielu miejscach odkryli takie zmiany aminokwasów, jakie pojawiają się u ludzi przy różnych chorobach (np. celiakii, chorobie dwubiegunowej, raku jelita grubego czy przełyku). "Dzięki sekwencjonowaniu genomu kolejnych 48 świń zidentyfikowaliśmy znacznie więcej genów zaangażowanych w choroby człowieka. Po raz kolejny potwierdza się, że świnia jest cennym modelem biomedycznym" - dodaje prof. Groenen.

W badaniach opublikowanych w PNAS naukowcy przeanalizowali też bardziej szczegółowo, które geny lub fragmenty genomu świni zmieniły się przez 10 tys. lat jej udomowienia i selekcji. Zidentyfikowali trzy obszary chromosomów zajmowanych przez geny, które odpowiadają za wydłużenie grzbietu i zwiększenie liczby kręgów. Są to jedne z najbardziej wyraźnych zmian w budowie świni domowej, do jakich doszło w jej ewolucji już u boku człowieka.

Więcej na temat badania można znaleźć na stronie European Research Council: http://erc.europa.eu/succes-stories/footsteps-darwin-pigs-dna-sheds-light-evolution-and-selection (PAP)

zan/ agt/