A tyúk genetikai meglepetései

Meghatározták a tyúk genetikai állományának teljes bázissorrendjét (szekvenciáját). Az ember és több emlős, illetve néhány alacsonyabb szerveződési szintű élőlény után a tyúk az első madár, amely beállhat a "feltérképezett organizmusok" sorába.

A tyúkgenom ismeretének fontossága

A tyúk az egyik legjelentősebb haszonállatunk. Húsát és tojását egyaránt fogyasztjuk. A tenyésztésével foglalkozó genetikusok a szekvencia pontos ismeretében párhuzamot tudnak állítani eddig nem ismert gének és a különböző tulajdonságok között, tehát a megfelelő gének kiválogatásával és módosításával például jobban tojó tyúkot tudnak előállítani.

A tyúk számos biológiai és orvosi kutatás fontos alanyaként is szerepel. Például az embriológusok egyik kedvenc kísérleti állata - a magzati fejlődés tanulmányozására jól alkalmazható "eszköz" a tojás. A tyúkot mint modellszervezetet a vírusfertőzések és bizonyos rákos elváltozások közötti kapcsolat megértésére is használják.

A madárinfluenza-járvány terjedése is a tyúkgenom részletes elemzése felé fordította a kutatók figyelmét, hogy meghatározzák azokat a genetikai tényezőket és eltéréseket, amelyek egyes tenyésztési vonalakat ellenállóbbá teszik a járvánnyal szemben.

A tyúkgenom részletes elemzése

A program során a bankivatyúk (Gallus gallus) DNS-ét vizsgálták. Ennek az Ázsiában őshonos baromfinak a háziasított változata a mai házityúk. A genom szekvenciájának meghatározásához egyetlen állatból származó DNS-t használtak.

A munka befejeztével megállapítható, hogy a tyúk DNS-állománya körülbelül egyharmada az emberének, összesen 1 milliárd bázispárból áll. A gének száma azonban nem kevesebb: a tyúknak is mintegy 20-30 ezer génje van, csakúgy, mint az embernek.

A genom előzetes elemzése, a gének azonosítása során máris több érdekes dologra derült fény. Eddig úgy gondolták, hogy a tyúkoknak rossz a szaglása, azonban rengeteg olyan gént találtak, amelyeknek más élőlényeknél a szaglásban van szerepe. Egy másik meglepő felfedezés, hogy a keratin nevű fehérje génje - a keratin az emberben a haj és a köröm, a madaraknál pedig a csőr és a tollak anyaga - nagymértékben eltér egymástól az emlősök és a madarak esetében. Eddig azt gondolták, hogy a gén egy közös, ősi génből alakult ki mind a két állatcsoport esetében, de most úgy tűnik, hogy a keratin génje a két állatcsoportnál külön-külön, egymással párhuzamosan jelenhetett meg.

Meglepő konzervatív szakaszok

A genom azon részei, amelyek nélkülözhetetlenek az élőlény létezéséhez - mivel valamilyen alapvető biológiai feladatot látnak el - sok állatfaj esetében megegyeznek, de legalábbis nagyon hasonlítanak egymásra. Ezek az ún. konzervatív régiók nem változnak jelentősen az evolúció során. A csirke és már "feltérképezett" emlősök (köztük az ember) szekvenciáját összehasonlítva meglepő mennyiségű egyezést találtak azokban a szakaszokban, amelyekről azt gondolják, hogy közvetlenül nem vesznek részt fehérjék kódolásában - azaz ezek a konzervatív régiók nem a gének területére esnek. Erre senki nem számított előzetesen, s bár egyelőre nem tisztázott a dolog, egy lehetséges magyarázatként az jöhet szóba, hogy ezek a szakaszok a gének működését szabályozzák. Tanulmányozásuk ezért még sok érdekes, akár a gyógyászatban is jelentőséghez jutó felfedezéshez vezethet.

A csirke genetikai állományának részletes elemzése fontos adatokkal a madarak evolúciójáról is. Jelenleg úgy gondolják, hogy az emlősök és a madarak legutolsó közös őse egy 310 millió éve élt hüllő lehetett. A tyúk genomjában feltérképezett információ most talán segít az adatok pontosításában, és azt a kérdést is tisztázhatja, hogy az emlősök mikor és miért veszthettek el bizonyos géneket az evolúció során.

A genom szekvenciájának adatai szabadon hozzáférhetők az interneten a kutatók számára. Az eredmények részleges bemutatása a Nature múlt heti számában jelentek meg. Ugyanebben a számban egy másik tanulmány azokról a kutatásokról számol be, amelyek azt vizsgálták, hogy a háziasított állatok (három különböző törzs) mennyiben különböznek genetikai szempontból a referenciaként használt Gallus gallustól. A beszámoló szerint óriási változatosság tapasztalható a vizsgált törzsekben, ami ellentmond a háziasított állatok beltenyészet-jellegére vonatkozó elgondolásoknak.