Секвенирование генома вселяет надежду и предупреждение для выживания суматранского носорога


Исследование, проведенное учеными из Центра палеогенетики в Стокгольме, показывает, что последние оставшиеся популяции суматранских носорогов демонстрируют удивительно низкий уровень инбридинга. Исследователи секвенировали геномы 21 современного и исторического образца носорога, что позволило им изучить генетическое здоровье носорогов, живущих сегодня, а также популяции, которая недавно вымерла. Эти результаты опубликованы сегодня в журнале. Nature Communications.

Суматранский носорог, численность которого составляет менее 100 особей, является одним из наиболее вымирающих видов млекопитающих в мире. Недавние сообщения о проблемах со здоровьем и низкой плодовитости вызвали опасения, что оставшиеся популяции страдают от проблем инбридинга. Однако о генетическом статусе этих загадочных носорогов известно очень мало.

Чтобы выяснить, находится ли суматранский носорог под угрозой со стороны генетических факторов, исследователи секвенировали геномы 16 особей, представляющих современные популяции на Борнео и Суматре, а также недавно вымершую популяцию на Малайзийском полуострове. Это позволило им оценить уровни инбридинга, генетическую изменчивость и частоту потенциально опасных мутаций в популяциях. Более того, также секвенировав геномы из пяти исторических образцов, исследователи могли исследовать генетические последствия резкого сокращения популяции за последние 100 лет.

«К нашему удивлению, мы обнаружили относительно низкие уровни инбридинга и высокое генетическое разнообразие в современных популяциях Борнео и Суматры», – говорит Йоханна фон Сет, аспирант Центра палеогенетики и соавтор статьи.


Исследователи считают, что сравнительно низкие уровни инбридинга у современных носорогов связаны с недавним сокращением численности популяции. Это означает, что инбридинг еще не догнал нынешнюю небольшую популяцию. Это хорошая новость для управления сохранением оставшихся популяций, поскольку подразумевает, что еще есть время для сохранения генетического разнообразия вида. Однако исследователи также обнаружили, что в геномах этих людей скрыто множество потенциально опасных мутаций, которые могут означать плохие новости в будущем.

«Если популяции не начнут увеличиваться в размерах, существует высокий того, что уровни инбридинга начнут расти, и, следовательно, генетические заболевания станут более распространенными», – предупреждает Николас Дуссекс, постдокторант Центра палеогенетики, который также был одним из руководителей исследования. .

Выводы исследовательской группы о недавно вымершей популяции на Малайзийском полуострове служат суровым предупреждением о том, что вскоре может случиться с оставшимися популяциями на Борнео и Суматре. Сравнение исторических и современных геномов показало, что популяция Малайзийского полуострова испытала быстрый рост уровня инбридинга до того, как вымерла. Более того, исследователи наблюдали изменения в частоте потенциально опасных мутаций, которые согласуются с инбридинговой депрессией – феноменом, когда близкородственные родители производят потомство, страдающее генетическим заболеванием. Эти результаты означают, что две оставшиеся популяции могут постигнуть аналогичную судьбу, если их уровни инбридинга начнут расти.

«Суматранский носорог ни в коем случае не выходит из леса. Но, по крайней мере, наши открытия указывают путь вперед, где мы, возможно, еще сможем спасти большую часть генетического разнообразия этого вида», – говорит Лав Дален, профессор эволюционной генетики. в Центре палеогенетики.

По словам исследователей, чтобы минимизировать исчезновения, необходимо, чтобы численность популяции увеличивалась. Они также предполагают, что можно предпринять действия для обеспечения обмена генами между Борнео и Суматрой, например, путем перемещения особей или использования искусственного оплодотворения. Сравнение геномов этих двух островов не дало никаких доказательств того, что такой генетический обмен может привести к появлению генов, менее приспособленных к местной среде. Исследователи также отмечают, что можно использовать в качестве инструмента для выявления конкретных людей с низким количеством потенциально вредных мутаций, и что такие люди особенно хорошо подходят для этого типа генетического обмена.