В 1930-х селекционеры из французского Альфора вывели новую породу кроликов — Sauteur d’Alfort («Альфорский прыгун»). Название выбрали, видимо, ироническое: как раз прыгать эти кролики не умеют. При необходимости ускориться они поднимаются на передние лапы и перебирают ими, буквально «ходя на руках». Вдобавок они часто страдают катарактой, вплоть до полной слепоты, и долго не живут. Этих животныхиспользуют в лабораториях для изучения генетики, нарушений зрения и двигательного аппарата.
Ранее эксперименты показали, что утрата способности прыгать связана с мутацией в одном-единственном гене. А теперь группе европейских ученых во главе с Лейфом Андерсоном (Leif Andersson) из Уппсальского университета удалось установить этот ген и объяснить его странное влияние на «походку». Об этом они пишут в статье, опубликованной в журнале PLOS Genetics.
©Carneiro et al., 2021
Ученые скрещивали кроликов Sauteur d’Alfort с новозеландской белой породой, способной к нормальным прыжкам, показав, что мутация рецессивна, а для проявления ее должны нести обе копии гена. Далее ученые секвенировали геном потомства и сравнили ДНК у тех, что способны прыгать, с теми немногими, кто получил оба рецессивных аллеля, а вместе с ними — необходимость передвигаться на передних лапах.
©Science News, Carneiro et al., 2021
Эта работа указала на ген RORB, кодирующий белок ROR-beta («орфанный RAR-связанный бета-рецептор»). Вскоре его роль удалось подтвердить и на геноме чистокровных кроликов Sauteur d’Alfort: все они несут мутантную копию RORB. Проанализировав имеющиеся данные о геномах домашних и диких кроликов разных пород, а также других животных, ученые обнаружили, что у них такой мутации нет.
Белок ROR-beta играет роль фактора транскрипции: связываясь с ДНК, он контролирует активность определенных генов и через эту цепочку проявляется в соответствующих внешних признаках. Гены, управляемые RORB, активны в ингибиторных интернейронах спинного мозга. Эти клетки нервной системы играют роль промежуточного звена при передаче сигналов между мозгом, с одной стороны, и двигательными и сенсорными нейронами — с другой.
У кроликов с мутантным RORB эти интернейроны были развиты слабее, а то и отсутствовали вовсе. Можно сказать, в системе управления их движениями «сломались тормоза», и мозг не мог координировать нормальные прыжки с одновременным участием правых и левых, передних и задних конечностей. При обычном медленном переползании по траве это почти незаметно, но если кролику требуется ускориться, ему не остается ничего иного, кроме как прибегнуть к новому нелепому способу — «на руках».
