Psi i ljudi imaju dugu zajedničku istoriju, ali koliko smo zapravo slični? Kada je otkrivena struktura DNK i kada smo stekli sposobnost sekvenciranja i ljudskih i životinjskih genoma, nije bilo veliko iznenađenje saznati da imamo mnogo toga zajedničkog sa našim prijateljima životinjama. Ljudi i životinje dijele ogromnu količinu zajedničkog genetskog materijala. Činjenica da dijelimo velike količine DNK s majmunima je razumljiva. Čak i predvidljivo. Ali istina je da također dijelimo ogromne količine DNK sa drugim neprimatima. Zapravo, možda ćete biti iznenađeni kada saznate dapsi dijele 84% našeg DNK! Nešto više od 80% koje dijelimo s miševima i daleko manje od 98% koje dijelimo sa šimpanze.
Šta je DNK?
Deoksiribonukleinska kiselina (DNK) je organski molekul koji se nalazi u jezgru ćelija. Sadrži genetske upute za sve žive organizme. DNK je molekul koji kodira genetske informacije u ćelijama i sastoji se od adenina, citozina, timina i guanina. Molekuli DNK su vrlo stabilni jer se sastoje od dva komplementarna lanca koji tvore dvostruku spiralu. Tokom ćelijske diobe, DNK se umnožava i stvara proteine, koji su neophodni za mnoge fizičke funkcije.
Šta je genom?
Genomi su sekvence DNK koje sadrže sve genetske instrukcije potrebne za izgradnju i održavanje živih bića, uključujući ljude. Genom je kompletan skup gena prisutnih u organizmu. Sadrži sve nasljedne osobine i određuje koje će fizičke i bihevioralne karakteristike organizam imati. Oko 20.000 gena čini genom koji se sastoji od sekvenci DNK koje kodiraju proteine.
Šta je sekvenciranje DNK?
Nukleotidi su organski molekuli koji formiraju strukture za gene i proteine. Sekvenciranje DNK je tehnika za određivanje sekvence nukleotida u molekulu DNK. Da bi se to postiglo, molekula DNK se reže na manje komade i zatim se koristi kao šablon za određeni lanac RNK koji je kopiran iz komplementarnog lanca DNK koji se podudara. Ova RNK se tada može uskladiti sa svakim komadom DNK i može se čitati polako, jedno po jedno slovo.
Kako znamo koji procenat DNK dijele dvije vrste?
Najtačniji način da se tačno utvrdi koliki procenat DNK dele dve vrste je da uporedite njihove kompletne DNK sekvence (ili genome) međusobno. Međutim, određivanje cjelokupne sekvence DNK životinje težak je zadatak koji zahtijeva značajno vrijeme i trud. Za to je potrebna velika oprema, resursi i finansijska sredstva.
Kada je sekvencioniran ljudski genom?
2001. godine, nakon deset godina istraživanja, po prvi put je objavljen kompletan ljudski genom. Iako su genetske tehnologije od tada postale mnogo jeftinije, brže i bolje, sekvencioniranje DNK vrste i dalje ostaje izazov. Svake godine, novi životinjski genomi se proučavaju, sekvenciraju i dodaju našem tijelu znanja o životu na ovoj planeti.
Kada je sekvencioniran genom psa?
Genom psa je prvi put sekvencioniran 2005. godine – određena životinja je bila čistokrvna bokserica po imenu Tasha. Općenito, genom psa se može promatrati kao nacrt za izgradnju psećeg genetskog materijala - sve osobine i ponašanja koje pokazuje pas određuju se redoslijedom i sadržajem njegovih gena. Mapiranje psećeg genoma 2005. godine bilo je prekretnica u razumijevanju biologije ove životinje jer je pružilo uvid u njenu evolucijsku povijest i njen odnos s ljudima.
Da li vam je potreban cijeli genom da biste razumjeli koliko su dvije životinje povezane?
Ne morate da sekvencirate ceo genom dva bića da biste stekli opšti osećaj o tome koliko su oni povezani. Zapravo, naučnici su već sastavljali predviđanja o tome koliko su ljudi bliski s drugim životinjama mnogo prije nego što je bilo koji genom uopće sekvenciran. To je zato što je moguće procijeniti koliko je sličan DNK ove dvije vrste, a da se čak i ne zna kompletan slijed njihove DNK.
Zašto naučnici upoređuju genome različitih vrsta?
Naučnici često upoređuju genome različitih vrsta kako bi utvrdili postoji li zajednički predak ili je jedna vrsta genetski bliža drugoj. Poređenje između ljudi i neandertalaca, na primjer, može biti prikladno jer se pretpostavlja da su ljudi potekli od neandertalaca. Naučnici koriste poređenje kako bi zaključili porijeklo i evoluciju. Proučavanje genoma može pomoći istraživačima da shvate kako geni utiču na osobine. Uspoređivanje ljudskih gena sa sličnim životinjskim genima može pomoći u određivanju njihove funkcije. Zatim možemo koristiti ove informacije da naučimo o bolestima kod te vrste, ali i kod ljudi.
Čemu nas uče sličnosti i razlike u DNK?
Također možemo naučiti o evoluciji ispitivanjem sličnosti ili razlika u DNK između vrsta i kao rezultat toga možemo vidjeti koji geni ostaju isti, a koji se mijenjaju tokom vremena. Poređenje DNK nam govori o evoluciji naše vrste. Kako se oblici života razvijaju, njihova se DNK mijenja. Mutacije, koje se javljaju kada se DNK replicira, uzrokuju ove promjene. Sličnost može ukazivati na blisku vezu između dva organizma, a može nam reći i da li dva organizma dijele zajedničkog pretka.
Šta smo naučili o psima i ljudima kroz istraživanje DNK?
Psi i ljudi dijele 84% svoje DNK, što pse čini idealnim životinjama za proučavanje ljudskih procesa bolesti. Istraživači su posebno zainteresirani za bolesti koje pogađaju i pse i ljude – ljudi, a njihovi pseći prijatelji su oboljeli od bolesti mrežnice, katarakte i pigmentosa retinitisa. Naučnici proučavaju i istražuju tretmane ovih bolesti kod pasa u nadi da će biti korisni i za ljude.
Psi se također proučavaju i liječe od raka, epilepsije i alergija, kako bi se razvio uspješniji tretman za ljude. Zanimljivo je napomenuti da je više od 58% genetskih bolesti prisutnih kod pasa direktni ekvivalenti ljudskih bolesti uzrokovanih mutacijama u istim genima.
Koji su neki od gena koje dijele psi i ljudi?
Dva slučaja pripitomljavanja pasa dogodila su se prije između 10.000 i 30.000 godina kada su ljudi pripitomili vukove i pretvorili ih u pse različitih rasa, zadržavajući one s najvišim stepenom društvenosti za daljnji uzgoj. Sada znamo da neke od gena povezanih sa društvenim ponašanjem dijele psi i ljudi, a kroz proučavanje psećih modela, naučnici se nadaju da će bolje razumjeti određene društvene poremećaje kod ljudi.
Da li su mačke ili psi bliži ljudima?
U oba slučaja, ova stvorenja su razvila visok nivo inteligencije koji im je omogućio da vekovima žive zajedno sa ljudima. Iako mislite da su psi bliži ljudima u smislu evolucije, pokazalo se da mačke zapravo dijele 90,2% našeg DNK. Iako možda mislite da nas psi dublje razumiju, mačke su nam, iznenađujuće, genetski bliže.
S kojim vrstama dijelimo većinu DNK?
Naši najbliži rođaci su veliki majmuni iz porodice Hominidae. Orangutani, čimpanze, gorile i bonobi pripadaju ovoj porodici. Ljudi dijele 98,8% svog DNK sa bonobom i čimpanzama, dok gorile i ljudi imaju 98,4% iste DNK. Međutim, razlike u DNK se povećavaju kada počnemo gledati majmune koji nisu porijeklom iz Afrike. Na primjer, samo 96,9% DNK kod ljudi i orangutana je isto. Kao najbliži živi rođaci ljudi, čimpanze i bonobi su opsežno proučavani u različitim istraživačkim okruženjima.
Zaključak
U zaključku, istraživanje DNK životinja je polje u nastajanju koje će pružiti nevjerovatan uvid u evoluciju života na ovoj planeti. Ako se osjećate blisko sa svojim psom, to nije iznenađenje! Očnjaci i hominidi su zajedno evoluirali milenijumima i vi dijelite nevjerovatnih 84% svoje DNK sa svojim ljubimcem. Psi već čine mnogo za nas, a sada sekvenciranje pseće DNK daje naučnicima nove perspektive istraživanja bolesti, genomike, genetike i evolucije.
