狗与狼是否真是亲戚? 基因图帮助判明狗的家世

狗的始祖是15000年前的东亚灰狼

美科学家成功绘制犬类基因组图谱———

  满脸皱褶的中国沙皮狗与德国牧羊犬,谁与狼的亲缘关系更近?

  为什么每400只狗中,就有一只可能得遗传病?

  这些问题都因狗基因的破解而得到答案,更令人注意的是,人类某些遗传疾病的致病基因也有望因此得到破解。

  自一万五千年前开始,狗就与人类结下不解之缘。狗是人类最忠实的朋友,能替人看家守院,人们也把狗当作祥瑞的动物,认为狗儿汪汪,旺人旺财。而在狗年来临之际,人类与狗的关系又进了一步。美国科学家于今年12月8日在《自然》杂志上正式宣布,研究人员已完成“狗基因组计划”,成功破解狗的全部基因密码。此项研究的协调人,美国麻省理工学院基因学专家埃里克·兰德在新闻发布会上表示,“该研究结果不仅能揭示狗类演变进化的过程,使我们更加了解狗朋友,也有助于寻找某些人狗共患遗传疾病的致病基因。”

  血统纯正的雌性拳师狗被科学家相中。

  这项由政府资助、美国国家人类基因组研究所领导的“狗基因组计划”是于2003年6月正式启动的。在研究中,科学家们挑选了一只名叫“塔莎”的人工驯养雌性拳师狗作为研究对象。此项研究负责人,美国马萨诸塞州“博德研究所”的科学家林布拉德托指出,“塔莎”的祖先是獒犬,其近亲繁殖程度较高,血统非常纯正,被视为基因变异最少的犬类动物之一,这是它能从100多只候选狗中脱颖而出的主要原因。而研究人员之所以选择母狗是因为雌性动物可避开不易破解的Y染色体的干扰。

  狗与人近96%基因相同,人狗亲缘关系真的很近。

被破解了DNA序列的塔莎



  美国麻省理工学院、哈佛大学等15个科研机构的两百多名研究人员经过两年多时间,完成了“塔莎”的DNA测序工作,并绘制完成了狗的基因组图谱。研究人员将“塔莎”的39对染色体共计1.93万个基因,包含24.1亿个DNA碱基对编译完成,并列出250万个单核甘酸多态性目录。

  研究人员还将塔莎的数据与其它十种狗,以及已经绘制出来的人类、老鼠和猩猩的基因图进行了比较。研究发现人类拥有约30亿对DNA碱基对,仅比狗多6亿对,其中约有6.5亿个碱基对与狗部分相同。在1.93万个狗基因中,至少有18473个与已识别的人类基因相同,这说明人和狗不仅曾拥有共同祖先,而且两者的亲缘关系还比较近。

  研究人员还发现,狗和人类一样,只有5%的DNA携带基因消息,而其它DNA没有基因(或称为垃圾DNA),科学家希望通过对狗DNA图的深入了解能进一步揭示垃圾DNA的作用。此外,研究还显示,狗的“高度保留”DNA(也就是所有品种的狗都有的DNA)的基因中,也有0.2%没有任何排序,这在人类和老鼠身上也都存在,而这些基因有的和胚胎、神经发展有关,显示这些不排序基因控制着其它基因的活动。

  狗的始祖是15000年前的东亚灰狼。

  研究人员指出,狗的始祖是15000年前的东亚灰狼,从体型,外观和行为来看,狗都是地球上品种最多样化的动物,人类依据不同特性至今培育出约350种品种的狗。不过,从根本上来讲,纯种狗的培育就是近亲交配,这使得癌症、心脏病、失明等遗传病基因能够在狗身上迅速累积下来。据统计,狗患遗传性疾病的概率很高,每400只狗中,就有一只可能存在某种遗传性障碍。目前,狗可能患上的遗传疾病超过360种。这些遗传疾病中的大部分都与人类的遗传疾病相似,而且通常仅限于某些特定品种的纯种犬。例如,德国牧羊犬易患遗传性的关节炎,杜宾犬经常被血友病所困扰,萨摩耶犬容易得糖尿病,洛威拿犬易得骨肉癌,史宾那猎犬易患癫痫,拳师狗则特别容易有髋关节发育不全症,遗传性的呼吸道疾病更是西施、博美和北京犬的常见病。
人狗基因对比可快速锁定许多致病基因。

  “狗基因组计划”协调人基因学专家蓝德指出:“狗的基因结构比人清楚许多,这使得对它们的基因分析简单许多。从吉娃娃到大丹,狗体型和行为不可思议的多样化都在基因中编码,能够独一无二地帮助我们了解胚胎发展、神经生物学、人类疾病以及演化的基础。这项优点加上狗和人的基因大致相同的事实,使科学家相信,一旦造成某种狗容易罹患某种疾病的致病基因被找出,就有助于找出人类相应的致病基因为何。

  “狗基因组计划”负责人“博德研究所”的科学家林布拉德托表示,测定狗的基因组序列图谱,并将其与人类基因组图谱进行比较分析,对寻找人类遗传病的致病基因将起到有力的促进作用。例如,约有10%爱尔兰赛特猎狗携带一种可引起免疫疾病的基因,育种学家可以通过DNA检测避免该基因携带者参与交配。这一研究将有助于科学家以更快而且用成本更低的方式来确认免疫疾病的基因突变源头。

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  基因图帮助判明狗的家世

  目前全世界的狗狗约有四亿,其品种繁多,如藏獒、牛头犬、哈巴狗、吉娃娃、苏格兰牧羊犬、美国猎狐犬、苏格兰衔鸭犬、湿地猎犬、金毛猎犬等等。各种各样的狗不仅仅在名字上给人们造成困扰,生物学家也为弄清狗的起源和家谱而绞尽了脑汁。进化论的提出者达尔文曾悲观地认为,包括狗在内的许多家养动物的起源可能永远也弄不明白。

  基因学专家蓝德指出,虽然两条不同品种的狗,在外貌、体形和行为上的差异却令人惊讶,例如一只藏獒与一只最小的哈巴狗的体重能够相差几十倍;大部分的狗全身布满了浓密的毛,而墨西哥无毛犬偏偏要反其道而行之,不过,在DNA分子水平上,狗儿的差别程度与两个人的差别是相似的。

  狗儿基因图谱的绘制,可使科学家们能够通过基因工具来追溯狗的起源和进化过程,为它们绘制更准确的家谱。比如,面对一只威风凛凛、凶猛强壮的德国牧羊犬和一只憨态可掬、满脸皱褶的中国沙皮狗,凭外观和感觉,许多人都会毫不迟疑地认为前者与狼的亲缘关系更为密切。不过,通过基因比较才知道,体形差异极大的沙皮狗与藏獒竟然同属一个物种,它们与狼都有着密近的亲缘关系,而一直顶着“狼狗”之名的德国牧羊犬,其实与斗牛犬和老虎犬一样,属警卫犬一类,只能算狼的远亲。法老猎犬与古埃及墓穴壁画上发现的狗很相似,一直被当作纯种犬的老祖宗。不过,基因分析却表明,法老猎犬是在相当晚近的时候通过和其他犬种杂交而产生的,伴随法老们长眠的狗早已灭绝了。

参考影视:狗与狼有相同的基因排列方式