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L'eredità genetica della selezione canina

Esplora come la genetica influisca sui tratti e sulla salute dei cani attraverso l'incrocio consanguineo.

Sweetalana, Jazlyn A Mooney, Zachary A Szpiech

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Genetica della Genetica della Riproduzione dei Cani caratteristiche nei cani. influisce sulla salute e le Come l'incrocio tra consanguinei
Indice

I cani sono stati i nostri compagni per circa 15.000 anni. Sono originari dei lupi, ma grazie agli esseri umani e alla selezione, hanno preso forme, dimensioni e colori diversi. Negli anni, questa selezione attenta ha portato a molte razze di cani che conosciamo oggi, ma ha anche creato alcuni problemi con il loro patrimonio genetico.

Cos'è l'Inbreeding?

L'inbreeding succede quando animali strettamente correlati si riproducono insieme. Questo può portare a una mancanza di varietà genetica, che non è il massimo per la salute. La maggior parte delle razze canine di oggi sono state stabilite con un numero ridotto di animali iniziali, portando a tanto inbreeding. Quando i cani hanno troppa dello stesso DNA, si creano lunghe sequenze genetiche simili nei loro corpi.

La Scienza dei Run of Homozygosity (ROH)

Un modo in cui gli scienziati osservano l'inbreeding è attraverso i cosiddetti run of homozygosity, o ROH per abbreviare. I ROH si riferiscono a lunghi segmenti nel DNA di un cane che sono gli stessi a causa dell'inbreeding. Negli esseri umani, queste aree ROH possono essere collegate a vari problemi di salute. Sorprendentemente, nei cani, gli scienziati hanno trovato schemi simili che collegano i ROH a tratti e malattie specifiche.

Cosa Sono i Tratti?

Quando parliamo di tratti, ci riferiamo a Caratteristiche come altezza, peso e persino modelli di pelo. Gli scienziati hanno studiato come questi tratti siano influenzati dalla genetica. Ad esempio, i ricercatori hanno trovato collegamenti tra certe variazioni genetiche e tratti come la lunghezza delle gambe di un cane o il colore del pelo.

È interessante notare che, mentre ci sono state molte ricerche sui tratti genetici legati alle malattie nei cani, i tratti non legati alle malattie-come quanto siano pelosi o quanto vivano a lungo-non sono stati studiati tanto.

Ricerca sul Genoma Canino

Per affrontare questo, i ricercatori hanno raccolto una quantità massiccia di informazioni genetiche da varie razze di cani. Hanno esaminato il DNA per vedere come i ROH si relazionano ai tratti non legati alle malattie nei cani. Hanno analizzato un totale di 556 genomi di cani provenienti da diverse razze, concentrandosi su 13 tratti specifici. Questi tratti includevano peso, altezza e durata della vita, oltre ad alcune caratteristiche accattivanti come un petto o una testa bianca.

La Suddivisione delle Razze

I ricercatori hanno raggruppato i cani in razze in base al loro aspetto e ai legami genetici. Questo raggruppamento ha permesso di vedere come le diverse razze variassero nel loro patrimonio genetico. Hanno esaminato 13 gruppi di razza distinti, che vanno dai Terrier ai Retrievers, e persino razze antiche come l'Antico Spitz.

L'Importanza del Filtro dei Dati

Prima di addentrarsi nell'analisi dei tratti, i ricercatori hanno filtrato i dati per concentrarsi solo su marcatori genetici affidabili. Hanno assicurato di utilizzare dati genetici di alta qualità, escludendo quelli che non erano chiari, come dati provenienti da razze miste o cani senza informazioni di razza adeguate. Questo passaggio era essenziale per garantire che i loro risultati fossero il più accurati possibile.

Analizzando i Numeri sui ROH

Per misurare i ROH, gli scienziati hanno usato un metodo che utilizza punteggi di probabilità. Questo processo dal suono complicato è stato necessario per determinare le lunghezze di questi run nel DNA del cane. Hanno categorizzato le lunghezze dei ROH in diverse classi in base alla dimensione, aiutando a identificare come l'inbreeding influisca su diverse razze.

Cosa Hanno Scoperto i Ricercatori

Dopo aver esaminato i dati sui ROH, i ricercatori hanno scoperto alcuni schemi interessanti. Alcune razze avevano conteggi più alti di ROH, indicando livelli più elevati di inbreeding. Ad esempio, si è scoperto che i Terrier avevano meno ROH rispetto a razze più grandi come i Mastini. Questo risultato era previsto, dato che le razze più piccole sono generalmente meno soggette all’inbreeding a causa dei loro background genetici diversificati.

Il Fattore Inbreeding

I ricercatori hanno calcolato un coefficiente di inbreeding noto come FROH, che misura la percentuale del DNA di un cane che proviene da queste regioni identiche. Hanno trovato che i cani di razza pura, quelli allevati per tratti specifici, avevano livelli di inbreeding più elevati rispetto ai cani misti o di villaggio. Questo risultato suggerisce un background genetico più condiviso tra i cani di razza pura rispetto ai loro omologhi di villaggio o indigeni.

Collegare Genetica e Tratti

Una volta stabilito come l'inbreeding impattasse il patrimonio genetico dei cani, i ricercatori hanno esplorato come questi fattori genetici siano legati a determinati tratti. Hanno scoperto che all'aumentare del livello di inbreeding (FROH), aumentavano anche tratti come altezza e peso. Tuttavia, una sorpresa è emersa con la durata della vita: più inbreeding era collegato a speranze di vita più brevi.

La Connessione Genetica ai Tratti

I risultati non si sono fermati qui. Alcuni geni specifici erano associati a altezza e peso, il che ha implicazioni significative. Ad esempio, sono stati identificati certi geni che influenzano la crescita corporea e il guadagno di peso, riflettendo un modello simile a quello osservato negli esseri umani.

Pratiche di Allevamento Sane

Con queste informazioni, c'è speranza che gli allevatori prestino attenzione e utilizzino queste informazioni in futuro. Sapere come la genetica influisce sui tratti può aiutare gli allevatori a fare scelte migliori per promuovere cani più sani. Questa ricerca apre la strada a future studi che potrebbero portare a miglioramenti nell'allevamento e nella salute dei cani.

Tratti Non Legati alle Malattie: Un'Area Sottostudiata

La maggior parte della ricerca esistente si è concentrata sugli effetti sulla salute della genetica, mentre i tratti non legati alle malattie sono stati trascurati. Questo studio mira a far luce su questi tratti quotidiani e su come l'inbreeding possa influenzarli. È fondamentale perché può guidare le pratiche di allevamento, assicurando che i cani rimangano non solo attraenti ma anche sani.

Conclusione: L'Eredità della Domestica

In sintesi, lo studio dei ROH nei cani rivela molto sulla loro complessa relazione con gli esseri umani. Attraverso un allevamento attento, abbiamo plasmato i cani nelle varie razze che conosciamo e amiamo. Tuttavia, questo ha comportato anche delle sfide, in particolare riguardo alla diversità genetica.

Man mano che apprendiamo di più su come la genetica influisca sia sulla salute che sui tratti nei cani, possiamo aiutare a preservare le razze che amiamo. Comprendere questi fattori genetici ci consente di apprezzare lo sforzo impiegato nell'allevamento e l'importanza di mantenere la diversità nei nostri amici a quattro zampe.

Tenendo a mente queste intuizioni, gli amanti dei cani e gli allevatori possono collaborare per garantire un futuro brillante e sano per i nostri amati animali. Dopotutto, meritano una vita piena di scodinzolate e grattini sulla pancia!

Fonte originale

Titolo: Genotypic and phenotypic consequences of domestication in dogs

Estratto: Runs of homozygosity (ROH) are genomic regions that arise when two copies of identical haplotypes are inherited from a shared common ancestor. In this study, we leverage ROH to identify associations between genetic diversity and non-disease phenotypes in Canis lupus familiaris (dogs). We find significant association between the ROH inbreeding coefficient (FROH) and several phenotypic traits. These traits include height, weight, lifespan, muscled, white coloring of the head and chest, furnishings, and fur length. After correcting for population structure, we identified more than 45 genes across the examined quantitative traits that exceed the threshold for suggestive significance. We observe distinct distributions of inbreeding and elevated levels of long ROH in modern breed dogs compared to more ancient breeds, which aligns with breeding practices during Victorian era breed establishment. Our results highlight the impact of non-additive variation and of polygenicity on complex quantitative phenotypes in dogs due to domestication and the breed formation bottleneck.

Autori: Sweetalana, Jazlyn A Mooney, Zachary A Szpiech

Ultimo aggiornamento: 2024-12-02 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.592072

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.01.592072.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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