Последнее исследование было опубликовано в Интернете в журнале Nature Communication.Несмотря на репутацию свирепых больших кошек, эти величественные виды сталкиваются с большей опасностью, чем представляют: все они находятся под угрозой исчезновения, в основном из-за потери среды обитания, браконьерства и истощения запасов пищи. Как самый крупный вид кошачьих на Земле, тигр стал одним из самых вымирающих видов в мире. Понимание генетического разнообразия и демографии тигра было очень ограниченным без полногеномной последовательности тигра или любого из видов Panthera.
В этом исследовании ученые секвенировали весь геном амурского тигра, также известного как сибирский тигр, и собрали его с помощью программного обеспечения SOAPdenovo, разработанного компанией BGI. Согласно прогнозам, геном амурского тигра будет содержать 20 226 генов, кодирующих белок, и 2 935 некодирующих РНК, и среди прочего был обогащен чувствительностью к обонятельным рецепторам, транспортом аминокислот и генами, связанными с метаболизмом. Кроме того, исследователи обнаружили, что геном амурского тигра более чем на 95 процентов похож на геном домашней кошки.
Исследователи также секвенировали геномы других пантер — белого бенгальского тигра, африканского льва, белого африканского льва и снежного барса, используя технологию секвенирования следующего поколения, и выровняли их, используя последовательности генома тигра и домашней кошки. Они обнаружили ряд изменений аминокислот, специфичных для линии Panthera и специфичных для кошачьих, которые могут повлиять на пути метаболизма. Эти сигналы метаболизма аминокислот были связаны с обязательной хищной диетой.Кроме того, команда обнаружила доказательства того, что гены, связанные с мышечной силой, а также с энергетическим метаболизмом и сенсорными нервами, включая активность обонятельных рецепторов и зрительное восприятие, по-видимому, претерпевают у тигра быструю эволюцию.
Предыдущие исследования показали, что человеческие локусы EGLN1 (Egl nine гомолог 1) и EPAS1 (эндотелиальный белок 1, содержащий домен PAS) являются двумя ключевыми факторами, опосредующими высотную адаптацию. В этом исследовании команда обнаружила, что у снежного барса есть уникальные аминокислотные изменения в обоих генах, которые, возможно, способствовали освоению снежным барсом альпийской высокогорной экологической ниши.
Кроме того, исследователи обнаружили, что белые львы содержат вариант гена TYR. Ранее сообщалось, что варианты TYR связаны с белым окрасом шерсти домашних кошек, а также с формой альбинизма у людей. Вариант белого льва, по-видимому, привел к замене аминокислот, которая, по-видимому, повлияла на заряд полученного белка.
Наблюдая за генетическим разнообразием этого вида, исследователи обнаружили, что генетическое разнообразие тигра и льва схоже с генетическим разнообразием человека. Интересно, что разнообразие генома снежного барса было почти вдвое меньше, чем у других видов пантеры, и немного ниже, чем у тасманского дьявола.Геном амурского тигра — первый эталонный геном, секвенированный из линии Panthera, а второй — из вида Felidae. Данные тигров, львов и снежных барсов представляют собой богатый и разнообразный ресурс генома, который может быть использован в будущих исследованиях сохранения и популяционной геномики.
Генетика лежит в основе местной адаптации, и потенциальное инбридинг и / или аутбридинг в диких и содержащихся в неволе популяциях может быть освещено и, таким образом, поможет обеспечить будущее выживание этих величественных видов.