Biologové rozluštili genom kozy domácí
Mezinárodní tým biologů poprvé připravil a zveřejnil kvalitní genom kozy domácí, který chovatelům pomůže vyvinout nová plemena těchto zvířat se zlepšenou kvalitou vlny nebo zvýšenou dojivostí.
Kozy domácí (Capra hircus) patří mezi nejstarší domácí zvířata domestikovaná člověkem. Předpokládá se, že byli poprvé domestikováni před 10 tisíci lety na Blízkém východě, poté se rozšířili do celého světa. Podle současných odhadů žije na Zemi přes 830 milionů domácích koz, z nichž většina je soustředěna v rozvojových zemích.
Skupina biologů vedená Wenem Wangem z Ústavu zoologie Čínské akademie věd v Kunmingu představila první kompletní verzi kozího genomu na světě připravenou pomocí automatizovaného optického sekvenačního systému WGMS.
Tento systém funguje následovně. Nejprve se molekula DNA rozbije na mnoho relativně dlouhých fragmentů o délce 100 tisíc nukleotidů – „písmen“ DNA. Tyto fragmenty jsou aplikovány na povrch speciálního „čipu“ posetého mikroskopickými kanálky a buňkami.
Vědci pak projdou kapalinou elektrický proud, čímž „narovnají“ řetězce nukleotidů, které se čtou pomocí speciálního mikroskopu. Obrázky získané z každé buňky jsou kombinovány počítačem, v důsledku čehož biologové obdrží kompletní verzi genomu.
Wang a kolegové použili tuto techniku k analýze genetického materiálu extrahovaného z jaterních buněk mladé kozy Yunnan. Nová technologie umožnila vědcům rychle získat kompletní verzi genomu a zkontrolovat jeho správnost pomocí tradičních sekvenačních technik.
Celkově se kozí genom skládá z 2,6 miliardy nukleotidů, což je o něco méně než délka DNA lidí (3,2 miliardy) nebo jiných primátů, ale větší než genom velblouda dvouhrbého (2,38 miliardy nukleotidů).
Vysoká kvalita virtuální DNA umožnila vědcům spárovat její jednotlivé úseky s 30 chromozomy, které existují v jádrech buněk domácích koz. Podle biologů jsou chromozomy Capra hircus svou strukturou velmi podobné fragmentům DNA v buňkách jiných kopytníků, včetně krav a ovcí.
Poté, co Wang a jeho kolegové získali obecnou představu o struktuře genomu, pokusili se vypočítat celkový počet genů v něm. Podle jejich výpočtů obsahuje kozí genom přes 22 000 genů, které obsahují instrukce pro sestavení molekul bílkovin.
Většina z nich - asi 17,1 tisíce - má analogy v genomech jiných kopytníků. Genetické rozdíly naznačují, že předci koz a dalších domácích kopytníků se rozešli asi před 23 miliony let. Zajímavé je, že poslední společný předek člověka a kozy zmizel z povrchu Země ještě před vyhynutím dinosaurů, před 96 miliony let.
Jak vědci poznamenávají, byli schopni izolovat geny odpovědné za "všežravé" kozy a ty části DNA, které jsou spojeny s růstem kašmírové vlny. Podle Wanga a jeho kolegů další průzkum těchto oblastí pomůže chovatelům vyvinout nová plemena koz, která mohou produkovat rekordní mléčné výnosy nebo kašmírovou vlnu nejvyšší kvality.
