https://frosthead.com

Tutkijat eristävät DNA: n Seabiscuit-koukkuista selvittääkseen kuinka hän oli niin nopea

Merileipä ei ollut vaikuttavan näköinen hevonen. Häntä pidettiin melko laiskaksi, mieluummin syömistä ja nukkumista istumiossa kuin liikuntaa. Suurin osa kilpa-alasta hävitti hänet hävittyään ensimmäiset 17 kilpailuaan. Mutta Seabiscuitista tuli lopulta yksi kaikkien aikojen rakastetuimmista puhdasrotuisista mestarista - hänet valittiin vuoden 1938 hevoseksi voitettuaan legendaarisen ottelukilpailunsa alakerralla Triple Crown -voittaja War Admiralia vastaan ​​vuonna 1938.

Molekyylifysiologina on aina ollut kiehtova käsitys siitä, kuinka tietyt geenivariantit voivat vaikuttaa suorituskykyyn, joko yleisurheilussa, oppimisessa tai jopa organismin kehittyessä. Täysirotuinen kilpapaikka näytti lupaavalta areenalta tutkia tätä ajatusta, koska menestyvät kilpahevoset eivät tarvitse vain fyysisiä ominaisuuksia, vaan myös mestarin henkistä rakennetta, jota kutsutaan toisinaan "voittotahteeksi".

Tässä Binghamtonin yliopistossa sijaitsevassa hevosgenomin instituutissa yritämme ymmärtää paremmin geneettisiä komponentteja, jotka liittyvät jalostusmenestykseen täysrotuisissa ja muissa hevosrotuissa. Olemme myös kiinnostuneita löytämään geenivariantteja, jotka voisivat auttaa hevosia ennen kilpailuuransa ja sen jälkeen. Olemme suorittaneet menestyksekkäästi hevostilojen testejä Yhdysvalloissa, Etelä-Afrikassa ja Uudessa-Seelannissa auttaaksemme jalostuspäätöksissä ja auttamaan heitä varhaisessa vaiheessa tunnistamaan, mitkä hevoset eivät todennäköisesti sovellu radalla.

Muutamaa vuotta sitten Jacqueline Cooper Seabiscuit Heritage -säätiöltä otti yhteyttä. Hän halusi testata geneettisesti viidennen sukupolven Seabiscuit-jälkeläisen, nimeltään Pronssimeri, jalostukseen. Jacqueline kysyi, voitaisiinko pronssimeren sekvensoinnista hankkia mitään geneettistä tietoa Seabiscuitista. * Mutta koska Seabiscuit oli niin kauan sukutaulussa, laboratoriomme eivät oikeasti voineet olla varmoja siitä, mitkä Pronssimeren geeneistä tulivat hänen kuuluisalta suuri-suuri-suuri isoisä. Se toimisi vain, jos vertailukudoksia Seabiscuitista olisi edelleen olemassa - epätodennäköinen ehdotus, koska hän kuoli vuonna 1947 ja hänet haudattiin julkistamattomaan hautaan Ridgewood Ranchilla Pohjois-Kaliforniassa.

seabiscuit2.jpg Seabiscuit eläkkeellä olleena 7-vuotiaana ja hänen jälkeläistensä kanssa Ridgewood Ranchilla Kaliforniassa. (AP)

Minun, Jacqueline ja Seabiscuit-omistajan pojanpojan Michael Howardin välisen ryhmäpuhelun aikana hän mainitsi, että Seabiscuit-sorkat oli poistettu ja säilytetty mestarin kuoleman jälkeen. Nyt tämä kiinnosti kiinnostusta; Lab-ryhmäni on onnistunut saamaan kohtuullisen ehjät DNA: t vanhoista luunäytteistä.

Kävi ilmi, että Seabiscuitin hopeoidut sorkat - ajattelevat metallilla päällystettyjen vauvojen saappaita - olivat näyttelyssä Kalifornian Thoroughbred-säätiössä. Vaikka se ei ole nykyään yleinen käytäntö, historiallisesti oli tapana poistaa mestaruuden kilpahevosen sorkat muistoksi ennen hautaamista. Hopeatut sorkat toimivat usein koristeellisina muistoesineinä, joskus jopa savukkeiden ja tulitikkujen pitämiseen.

meriruoka hopea kavio.jpg Yksi Seabiscuit-hopeahousuista. Alaosa on kaviseinä, kun taas ylä- ja keskiosa ovat hopeaa. (Jacqueline Cooper)

Kun laboratoriomme sai kaksi Seabiscuit-sorpaa, heistä kuitenkin huomattavampi asia oli kuinka heikentyneet he olivat. Suuri osa jokaisesta kalasta oli vetäytynyt pois hopeakenkästä. Paras sana kuvailemaan niitä oli rypistynyt. Ja ontto reunus oli niin syvällä jokaiseen kavioon, että pelkäsimme, että luut olivat poistettu kokonaan näytteistä hopeointiprosessin aikana. Päätimme edetä eteenpäin ja nähdä mitä löysimme.

Ph.D. Opiskelija Kate DeRosa poisti kampuksellaan antiikin DNA: n ja oikeuslääketieteen laboratoriota johtavan Andy Merriwetherin avustuksella sorkkaan toivoen löytävänsä arkun arkun luun, hevosen kaviokapselin pohjassa olevan luun. Kun Kate porasi, tuloksena saatu jauhe muuttui tummanruskeasta, mikä merkitsi sitä, että se oli ei-luullista ainetta, valkoiseksi, mikä viittaa siihen, että arkun luut olivat todellakin edelleen olemassa.

Kate DeRosa.jpg Kate DeRosa poimii karan pohjasta mitä pystyy. (Steven Tammariello)

Tiimimme jatkoi DNA: n uuttamista jauheluusta. Ydin-DNA oli jonkin verran hajoavaa, mikä ei yllättänyt meitä ottaen huomioon näytteiden ikä ja ankara kemiallinen käsittely, johon kanot olivat altistuneet hopeointiprosessin aikana. Mitokondriaalinen DNA oli kuitenkin ehjä. Käytimme sitä näytteiden äiti-linjan tarkistamiseen ja vahvistaaksemme, että sorkat olivat todellakin Seabiscuitista.

Vaikka kakanäytteen ydin-DNA ei ollut ehjä, Kate kykeni silti osittain sekvensoimaan spesifiset geenit, jotka liittyvät optimaaliseen kilpaetäisyyteen täysrotuisissa. Havaitsimme, että Seabiscuitilla oli geenivariantteja, joita usein löytyy hevosista, jotka ovat hyviä matkan juoksijoita. Mielenkiintoista, että tämän taustalla olivat muunnokset pienissä kilpageeneissä, joita yleensä löytyy sprintahevosista.

Tämä hieman harvinainen geneettinen yhdistelmä kestävyyttä ja nopeutta näyttää heijastuvan mestarin kilpailutietueeseen, koska hän voitti kisoja niin lyhyeltä kuin 5 furlongia (sprintti) jopa 1¼ mailiin (etäisyys). Lisäksi tänään hevoset, jotka olemme identifioineet tämän genotyypin kanssa, ovat yleensä myöhässä nousevia bloomereita, voittaen ensimmäisen kilpailunsa keskimäärin kolme kuukautta myöhemmin kuin hevoset, joiden genotyypiin liittyy esi-ikäisyys. Kuulostaa Seabiscuitin kilpailutietueelta: Hänestä tuli tosi kilpatähti vasta 4-vuotiaan kilpakauden aikana.

seabiscuit hoof2.jpg Seabiscuit-hopeamisen kalan pohja, esiporaus. Kaksi porauskohtaa olivat molemmin puolin kolmion "sammakon" pistettä, joka on analoginen henkilön sormenpäälle. (Jacqueline Cooper)

Laboratoriomme jatkaa Seabiscuit-genomin tutkimusta keskittyen geeneihin, jotka liittyvät muihin fyysisiin ominaisuuksiin, sekä geeneihin, jotka kontrolloivat temperamenttiominaisuuksia, kuten aggressiota, uteliaisuutta ja koulutettavuutta. Ehkä Seabiscuitilla oli variantteja näissä käyttäytymisgeeneissä, jotka antoivat hänelle uskomattoman halun voittaa huolimatta hänen ihanteellisista fyysisistä ominaisuuksistaan.

Tämän tutkimuksen avulla yhteistyökumppanit toivovat saavan kuvan siitä, mitkä geneettiset komponentit tekivät Seabiscuitista sen suuren kilpahevosen, joka hän oli. Tiedämme, että kilpa-jalkarodut näyttivät 1900-luvun alkupuolella aivan erilaisilta kuin nykypäivän hevoset, joten on mielenkiintoista nähdä, onko Seabiscuitin DNA huomattavasti erilainen kuin hänen nykyaikaisilla kollegoillaan. Nyt Seabiscuit-kloonauksen mahdollisuus ei ole mahdollista, koska ydin-DNA: n riittämättömän määrän ja huonon laadun vuoksi voimme palautua.

* Toimittajan huomautus, 31. lokakuuta 2018: Tämän tarinan aiemmassa versiossa todettiin virheellisesti, että Seabiscuitin viidennen sukupolven jälkeläinen nimettiin Pronssitähteeksi, kun se itse asiassa oli Pronssmeri. Tarinaa on muokattu tosiasian korjaamiseksi.


Tämä artikkeli on alun perin julkaistu keskustelussa. Keskustelu

Steven Tammariello, biotieteiden apulaisprofessori ja hevosgenomi-instituutin johtaja, Binghamton University, New Yorkin osavaltion yliopisto

Tutkijat eristävät DNA: n Seabiscuit-koukkuista selvittääkseen kuinka hän oli niin nopea