Naukowcy z University of Minnesota przeprowadzili niedawno udane próby zbudowania pierwszego genomu kota Pallasa (Otocolobus manul), małego dzikiego kota pochodzącego z Azji Środkowej, znanego ze zrzędliwego wyrazu twarzy. Kot, który stoi przed rosnącymi wyzwaniami związanymi ze zmianami klimatycznymi, fragmentacją siedlisk i kłusownictwem, nie miał dostępnych zasobów genetycznych, które mogłyby pomóc w ochronie przed tym badaniem.

Badanie, opublikowane w NAR Genomics and Bioinformatics, było prowadzone przez Nicole Flack, doktorantkę w College of Veterinary Medicine, wraz z Christopherem Faulkiem, profesorem w College of Food, Agricultural and Natural Resource Sciences.

Naukowcy wykorzystali próbki krwi Tatera, 6-letniego kota Pallasa mieszkającego w zoo Utica w Nowym Jorku, do skonstruowania wysokiej jakości diploidalnego genomu jądrowego, reprezentatywnej mapy genów dla gatunku.

Wyniki badań obejmują potwierdzenie, że kot Pallas jest bliżej spokrewniony z niektórymi gatunkami dzikich kotów i mniej spokrewniony z gatunkami kotów domowych, niż sugerowały niektóre wcześniejsze badania.

Analiza metylacji specyficzna dla alleli – pierwsza tego rodzaju u kotów – rzuca również światło na sposób regulacji ekspresji genów u ssaków poprzez proces zwany imprintingiem genomowym. Ssaki dziedziczą po rodzicach dwie kopie każdego genu; zwykle te kopie są równie aktywne, ale imprintowane geny mają znaczniki chemiczne, które wyłączają jedną kopię. Odkrycia te otwierają drogę do głębszego zrozumienia wzrostu, rozwoju i hybrydyzacji wśród gatunków kotów, co może mieć ważne implikacje dla różnorodności genetycznej i ochrony.

Zasoby genomowe opracowane w ramach badania zapewniają kompleksowe odniesienie genetyczne do działań na rzecz ochrony, mających na celu śledzenie stanu zdrowia dzikich populacji i optymalizację programów hodowlanych dla kotów w niewoli.

„Mam nadzieję, że nasza praca pomoże w ochronie kota Pallasa. Różnorodność genetyczna jest kluczowym czynnikiem wpływającym na zdrowie i trajektorię populacji zwierząt, ale trudno jest ją badać bez porównania” – powiedział Flack. „Nasz genom referencyjny będzie przydatny do monitorowania stanu zdrowia populacji kotów Pallas, zarówno w programach hodowlanych w niewoli, jak i na wolności”.

Zasoby te umożliwią przyszłe badania nie tylko nad kotem Pallasa, ale także nad zdrowiem, chorobami i fizjologią kotów domowych i innych gatunków – nawet prace translacyjne dla ludzi. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku oceny metylacji specyficznej dla alleli, ponieważ imprinting jest unikalną cechą genów wspólnych dla ssaków i ma znaczące implikacje dla naszego zrozumienia wzrostu i rozwoju człowieka. Ale było to chronicznie niedostatecznie badane z powodu ograniczeń istniejącej technologii – ograniczeń, które pokonuje sekwencjonowanie nanoporów.

„Nasz mały zespół był w stanie dostarczyć wysokiej jakości diploidalny genom kota Tatera, w tym informacje epigenetyczne, przy minimalnych zasobach finansowych i laboratoryjnych” – powiedział Faulk. „Mamy nadzieję służyć jako model dla projektów ochrony i sekwencjonowania od patogenów do ludzi, zwłaszcza przez grupy o niskich zasobach i ograniczonych budżetach”.

Finansowanie projektu zostało zapewnione przez Narodowy Instytut Wyżywienia i Rolnictwa Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych, Grupę Norn, Narodowe Instytuty Zdrowia i Narodową Fundację Nauki.

-30-

O Kolegium Medycyny Weterynaryjnej
University of Minnesota College of Veterinary Medicine codziennie wpływa na życie zwierząt i ludzi poprzez programy edukacyjne, badawcze, usługowe i informacyjne. Założona w 1947 roku University of Minnesota College of Veterinary Medicine jest jedyną uczelnią weterynaryjną w Minnesocie. W pełni akredytowana uczelnia ukończyła ponad 4000 lekarzy weterynarii i setki naukowców. Uczelnia jest także domem dla Weterynaryjnego Centrum Medycznego, Weterynaryjnego Laboratorium Diagnostycznego, Leatherdale Equine Center i The Raptor Center. Dowiedz się więcej na stronie vetmed.umn.edu.

O Wyższej Szkole Nauk o Żywności, Rolnictwie i Zasobach Naturalnych
University of Minnesota’s College of Food, Agricultural and Natural Resource Sciences (CFANS) stara się inspirować umysły, odżywiać ludzi i trwale ulepszać środowisko naturalne. CFANS ma dziedzictwo innowacji, ożywiając odkrycia poprzez naukę i kształcąc kolejne pokolenie liderów. Każdego dnia studenci, wykładowcy i badacze wykorzystują naukę, aby sprostać wielkim wyzwaniom dzisiejszego świata i przyszłości. CFANS oferuje niezrównany zakres możliwości uczenia się przez doświadczenie dla studentów i społeczności, z 12 wydziałami akademickimi, 10 ośrodkami badawczymi i informacyjnymi w całym stanie, Minnesota Landscape Arboretum, Bell Museum of Natural History i dziesiątkami ośrodków interdyscyplinarnych. Dowiedz się więcej na cfans.umn.edu.