Biolozi su dešifrirali genom domaće koze

Međunarodni tim biologa po prvi je put pripremio i objavio visokokvalitetan genom obične domaće koze, koji će uzgajivačima pomoći u razvoju novih pasmina ovih životinja s poboljšanom kvalitetom vune ili povećanom mliječnosti.

Domaće koze (Capra hircus) su među najstarijim domaćim životinjama koje je čovjek pripitomio. Vjeruje se da su prvi put udomaćeni prije 10 tisuća godina na Bliskom istoku, nakon čega su se proširili po cijelom svijetu. Prema trenutnim procjenama, na Zemlji živi preko 830 milijuna domaćih koza, od kojih je većina koncentrirana u zemljama u razvoju.

Grupa biologa na čelu s Wenom Wangom s Instituta za zoologiju Kineske akademije znanosti u Kunmingu predstavila je prvu cjelovitu verziju genoma koze pripremljenu pomoću WGMS automatiziranog sustava optičkog sekvenciranja.

Ovaj sustav radi na sljedeći način. Prvo, molekula DNK razbijena je na mnogo relativno dugih fragmenata dužine 100 tisuća nukleotida - "slova" DNK. Ti se fragmenti nanose na površinu posebnog "čipa" prošaranog mikroskopskim kanalima i stanicama.

Znanstvenici zatim propuštaju električnu struju kroz tekućinu, "izravnavajući" lance nukleotida, koji se očitavaju pomoću posebnog mikroskopa. Slike dobivene iz svake stanice kompjutorski se kombiniraju, zbog čega biolozi dobivaju potpunu verziju genoma.

Wang i kolege koristili su ovu tehniku ​​za analizu genetskog materijala ekstrahiranog iz stanica jetre mlade koze Yunnan. Nova tehnologija omogućila je znanstvenicima da brzo dobiju potpunu verziju genoma i provjere njegovu ispravnost koristeći tradicionalne tehnike sekvenciranja.

Ukupno, genom koze sastoji se od 2,6 milijardi nukleotida, što je nešto manje od duljine DNK ljudi (3,2 milijarde) ili drugih primata, ali veće od genoma baktrijske deve (2,38 milijardi nukleotida).

Visoka kvaliteta virtualne DNK omogućila je znanstvenicima da upare njezine pojedinačne dijelove s 30 kromosoma koji postoje u jezgri stanica domaćih koza. Prema biolozima, kromosomi Capra hircus po strukturi su vrlo slični fragmentima DNK u stanicama drugih kopitara, uključujući krave i ovce.

Dobivši opću ideju o strukturi genoma, Wang i njegovi kolege pokušali su izračunati ukupan broj gena unutar njega. Prema njihovim izračunima, genom koze sadrži preko 22.000 gena koji sadrže upute za sastavljanje proteinskih molekula.

Većina njih - oko 17,1 tisuća - ima analoge u genomima drugih kopitara. Genetske razlike sugeriraju da su se preci koza i drugih domaćih kopitara razišli prije oko 23 milijuna godina. Zanimljivo je da je posljednji zajednički predak čovjeka i koze nestao s lica Zemlje čak i prije izumiranja dinosaura, prije 96 milijuna godina.

Kako napominju istraživači, uspjeli su izolirati gene odgovorne za "svejedine" koze i one dijelove DNK koji su povezani s rastom kašmirske vune. Prema Wangu i njegovim kolegama, daljnje istraživanje ovih područja pomoći će uzgajivačima da razviju nove pasmine koza koje mogu proizvesti rekordne prinose mlijeka ili najkvalitetnije kašmirske vune.