Ученые обнаружили интригующую связь между структурой ДНК и дружелюбным характером четвероногих компаньонов человека. Это открытие может иметь далеко идущие последствия для понимания эволюции социального поведения не только у собак, но и у других видов, включая человека.
Группа исследователей под руководством доктора Бриджетт фон Холдт из Принстонского университета сосредоточила свое внимание на гене GTF2I, который играет ключевую роль в развитии нейронов, связанных с тревожностью и общительностью. Интересно, что этот же ген ассоциируется с синдромом Вильямса-Бурена (ВБ) у людей - состоянием, характеризующимся повышенной общительностью и определенными физическими особенностями.
Ученые обнаружили, что различные варианты гена GTF2I по-разному влияют на структуру хроматина - компактную форму ДНК, которая не только упаковывает генетический материал, но и регулирует работу генов. Эти различия в структуре хроматина, в свою очередь, могут объяснять разницу в социальном поведении между собаками и их дикими предками - волками.
Исследование опиралось на образцы тканей мозга собак, предоставленные Банком собачьего мозга и тканей Университета ELTE в Будапеште. Этот уникальный ресурс, созданный доктором Энико Кубиньи и ее коллегами, позволил ученым изучить тонкие генетические механизмы, лежащие в основе поведения собак. Результаты исследования были опубликованы в издании BMC Genomics.
Одним из ключевых открытий стало то, что древние и современные варианты гена GTF2I по-разному влияют на форму петли хроматина. У волков присутствует определенный сегмент ДНК в пределах интрона гена GTF2I, который отсутствует у собак. Этот сегмент, называемый ретротранспозоном, влияет на трехмерную структуру хроматина, что может иметь последствия для регуляции генов и, в конечном итоге, для поведения.
Доктор Дхрити Тандон, ведущий автор исследования, отмечает поразительное сходство между молекулярными механизмами, наблюдаемыми у собак, и теми, что характерны для синдрома Вильямса-Бурена у людей. В обоих случаях изменения в гене GTF2I и связанные с ними изменения в структуре хроматина, по-видимому, играют ключевую роль в формировании гиперсоциального поведения.
Это исследование подчеркивает важность не только последовательности генов, но и их трехмерной структуры в определении поведенческих признаков. Отсутствие определенных ретротранспозонов у собак приводит к тому, что у них не образуется петля ДНК, характерная для волков. Эта структурная разница может быть одним из факторов, объясняющих эволюционные изменения в поведении собак в процессе одомашнивания.
Важно отметить, что социальное поведение - это сложный признак, на который влияет множество факторов, включая гены, их взаимодействие, окружающую среду и индивидуальный опыт. Данное исследование добавляет еще один важный элемент в эту сложную мозаику, показывая, как тонкие изменения в структуре ДНК могут иметь значительные последствия для поведения.
