主要之一基因突变负责某些小尺寸狗博美犬和吉娃娃犬等品种早在人类开始繁殖这些微型伴侣之前就在狗的亲戚中进化了。 研究人员发现，这种突变甚至可以追溯到生活在五万多年前的狼。
研究人员通过研究美国国立卫生研究院 (NIH) 狗基因组计划中收集的数据，发现了胰岛素样生长因子 1 (IGF1) 基因中的突变。脱氧核糖核酸来自宠物狗的样本。
这种“不寻常”的突变不是在 IGF1 基因本身中发现的，而是在调节该基因表达的 DNA 中发现的，十多年来一直没有被研究人员发现。
在咨询了英国和德国的科学家后，研究人员发现这种突变存在于来自西伯利亚狼化石的 54,000 年前的 DNA 中。野油狼），以及当今所有犬科动物的 DNA 中，包括豺狼、土狼和非洲猎犬。
有关的：10种最受欢迎的狗品种
资深作者、美国国立卫生研究院专门研究狗的遗传学家伊莱恩·奥斯特兰德（Elaine Ostrander）表示：“就好像大自然将它藏在她的后口袋里数万年，直到需要它为止。”在一份声明中说。
她补充说，这一发现有助于将我们对狗的驯化和体型的了解联系起来。
异常突变
基因是 DNA 的一部分，充当构建特定蛋白质的蓝图。 每个基因都由四个碱基的独特组合组成 ? 腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C) 和胸腺嘧啶 (T) ？ 某种蛋白质的编码。 为了制造特定的蛋白质，细胞必须解压缩双链 DNA，以便读取包含相应基因的链的碱基。
然后细胞内的特殊机器复制DNA并创造核糖核酸？ 类似于 DNA 的单链分子，具有一种不同的糖（核糖而不是脱氧核糖）和碱基尿嘧啶 (U) 而不是胸腺嘧啶 (T) ？ 然后用于制造蛋白质。 这个过程称为转录。
新的突变位于IGF1基因附近的一段DNA中，并调节其表达，进而影响狗的体型。 这段 DNA 片段有两个版本或等位基因：一个等位基因有一个额外的胞嘧啶碱基 (C)，会导致体型变小，另一种等位基因有一个额外的胸腺嘧啶碱基 (T)，会导致体型变大，Ostrander 告诉我们生活科学。
她补充说，每只狗都继承了该基因的两个等位基因（父母各一个），这意味着它可以有两个版本的小等位基因（CC），每个版本一个（CT）或两个大等位基因（TT）。
研究人员观察了不同犬种的 DNA，发现等位基因与体型之间存在主要相关性：小型犬为 CC，中型犬为 CT，大型犬为 TT。
犬科动物变小的部分原因是 IGF1 突变。 （Plassais 等人，《当代生物学》，2022）
越来越小
发现突变后，美国国立卫生研究院的研究人员想知道犬科动物中的等位基因可以追溯到多久以前进化，这促使他们从之前研究中发表的基因组中寻找古代狼 DNA 的突变。
“我们惊讶地发现了这种突变，并高兴地发现这两种变体 [C 和 T] 都在 54,000 多年前就存在了，”奥斯特兰德告诉《生活科学》。
她补充说，研究人员曾预测，身材较小的等位基因比身材较大的等位基因要新得多，但事实并非如此。
IGF1 突变似乎在豺狼、土狼和非洲猎犬等小型犬科动物的进化中发挥了关键作用，所有这些犬科动物都有两个小等位基因 (CC) 副本。 然而，她补充说，如果没有人类驯化和繁殖的干预，小型犬不可能自然进化为如此娇小。
奥斯特兰德说：“数万年来，小等位基因（在狗中）一直保持在较低水平，直到在驯化期间或前后被选择。”
这种繁殖是为了培育出体型较小的狗，以便更好地捕猎小型猎物，例如兔子，她补充道。
据研究人员称，第一个稍小的犬种出现于 7,000 至 9,500 年前，最终被培育成我们今天看到的极其微型的犬种。
了解身体尺寸
IGF1基因并不是影响狗体型的唯一基因。 至少有 20 个已知的基因编码身体尺寸，但这个特殊的基因具有巨大的影响力：它对不同品种的狗的身体尺寸差异产生了约 15% 的影响，仅就一个基因而言，这个差异就很大，Ostrander 说。
相比之下，数百个基因影响人类的体型，奥斯特兰德说。 但她补充说，考虑到大多数狗品种只存在了几百年，狗的与体型相关的基因较少也就不足为奇了。
研究人员将继续研究更多狗的体型基因，以更好地了解这些基因如何共同作用来确定从吉娃娃到大丹犬的每个品种的确切体型。
奥斯特兰德说：“下一步是弄清楚这些基因产生的所有蛋白质如何协同作用，形成大型犬、小型犬以及介于两者之间的所有动物。”
该研究于 1 月 27 日在线发表在该杂志上现代生物学。
相关内容：
