Tamdjur, sÄsom den moderna tamhönan, har under mer Àn 8 000 Ärs tid utsatts för ett styrt urval. Genom avel har mÀnniskan pÄverkat allt frÄn djurens storlek och fÀrg till hur de reagerar pÄ stress och hur rÀdda de Àr för oss.
Domesticering, processen genom vilken mÀnniskan har förÀdlat frÄn början vilda djur genom avel, Àr en central process i framvÀxten av vÄr moderna civilisation och den har haft en enorm effekt pÄ vÄra djur. Docent Dominic Wright Àr evolutionsbiolog med specialisering mot domesticering, förvildning och de genetiska orsakerna bakom djurs beteende.
Tillsammans med andra medlemmar i forskargruppen AVIAN vid Linköpings universitet har Dominic Wright lyckats kartlÀgga de gener som styr olika former av Ängestbeteende hos kycklingar och möss. Dessa gener finns Àven hos andra arter, frÄn bananflugor till mÀnniskor, och man har kunnat pÄvisa hur de pÄverkar Àven mÀnniskors beteende.
QTL och genkartlÀggning
I sin forskning anvÀnder Dominic Wright en kombination av QTL och eQTL teknik, vilket möjliggör en effektiv kartlÀggning av arvsanlagen. QTL stÄr för Quantitative Trait Loci och betecknar stÀllen i arvsmassan dÀr de gener som pÄverkar en kvantitativ egenskap Àr lokaliserade.
Kvantitativa genetiska egenskaper Àr saker som strÀcker sig över en skala, till exempel lÀngd, vikt eller beteende. En egenskap styrs ofta av flera QTLs, till exempel Àr det mÄnga gener som pÄverkar hur lÄnga vi blir, och en mutation pÄ en enskild QTL pÄverkar vÄr lÀngd bara lite grand. DÀrför Àr det svÄrt att hitta dessa QTLs, de enskilda delarna har helt enkelt för liten pÄverkan pÄ helheten.
Men eftersom tamdjur Àr sÄ hÄrt avlade jÀmfört med sina vilda förfÀder kan man fÄ fram stora skillnader i avkommans egenskaper nÀr man korsar tamdjur med vilda djur. Det ger forskaren mycket varians att jobba med, mÄnga bÀckar smÄ som tillsammans ger mÀtbara effekter: förÀndringen i egenskapen blir helt enkelt lÀttare att se. Ju större skillnader desto lÀttare blir generna som styr dem att upptÀcka.
Och skillnaden mellan tamdjur och vilda djur Àr stora. Till exempel Àr en modern broiler-kyckling sex till sju gÄnger tyngre Àn den röda djungelhönan, som Àr dess vilda förfÀder. Detta ger en stor varians hos avkomman: vissa korsningar vÀger nÀstan lika mycket som en broiler, andra Àr nÀstan lika lÀtta som en röd djungelhöna. Andra vÀger lite mitt-emellan. Detta skapar stor varians, vilket gör det lÀttare att upptÀcka och kartlÀgga enskilda QTLs.
Genuttryck
Genuttryck Àr ett mÄtt pÄ hur aktiv en gen Àr, det vill sÀga hur mycket av den genen som skapas och kopieras i cellerna. Genom att anvÀnda eQTL, expression Quantitative Trait Loci, teknik har Dr. Dominic Wright lyckats addera ytterligare ett lager av analys till QTL.
Dr. Wright har, tillsammans med kollegerna i AVIAN-gruppen, lyckats mÀta hur generna uttrycks och om de Àr upp-reglerade, dvs. att de uttrycks starkare Àn genomsnittet, eller Àr ned-reglerade, dvs. att de uttrycks mindre Àn genomsnittet. Detta har skapat kraftfulla verktyg för att analysera den genetiska bakgrunden till beteenden och kroppsvariationer.
Projekt
Genetiska orsaker till Ă„ngest
En av de första sakerna som förÀndras nÀr man tÀmjer djur Àr deras reaktion till mÀnniskor. Normalt sett Àr vilda djur rÀdda för mÀnniskan; nÀr de stöter pÄ mÀnniskor fÄr de kraftiga Ängest- och stress-reaktioner.
Tamdjurs negativa reaktioner pÄ mÀnniskans nÀrvaro Àr inte alls lika kraftiga - om sÄ vore fallet skulle det vara svÄrt, om inte omöjligt, att avla djur. Under domesticeringsprocessen har vi avlat bort djurens rÀdsla för oss. Detta gör det möjligt studera de genetiska orsakerna till Ängestbeteenden genom att korsa tamdjur med vilda djur.
Dr. Wrights forskning visar att nÄgra av de gener som Àr centrala i Ängestbeteenden hos kycklingar Àven Äterfinns hos möss och orsakar samma typ av Ängestbeteende hos dem. Genom att jÀmföra generna med genuppsÀttningar frÄn mÀnniskor som lider av bipolÀr sjukdom (s.k. mano-depressivitet) och schizofreni har Dr. Wright lyckats visa att samma gener som leder till Ängestbeteende hos kycklingar Àven skulle kunna ligga till grund för Ängestproblematik hos mÀnniskor.
Nyligen har Dr. Dominic Wrights samarbetspartners Àven lyckats visa att man genom att ned-reglera dessa gener hos transgeniska bananflugor kan minska flugornas Ängestbeteende, nÄgot som pÄ sikt öppnar för nya infallsvinklar i Ängestforskning.
Sexuella ornament
Sexuella ornament Ă€r mycket vanliga i evolutionsbiologi, det klassiska exemplet varande pĂ„fĂ„gelns svans. Den Ă€r stor, otymplig, krĂ€ver mycket resurser att utveckla och gör pĂ„fĂ„glarna till sĂ€mre flygare. ĂndĂ„ har den inte försvunnit i det naturliga urvalet pĂ„ grund av pĂ„fĂ„gelshönornas starka preferens för hanar med praktfulla stjĂ€rtar.
Bland höns fyller kammen en liknande funktion, dÀr bÄde hanar och honor söker sig till partners med stor kam. Dr. Wright har lyckats visa att grunden till urvalet Àr ett starkt genetiskt samband mellan storleken pÄ kammen och mÀngden medullÀrt ben, vilket hönsen anvÀnder som en kalkreserv för Àggskalen. MÀngden Àggskal som en höna kan producera Àr den enskilt starkaste faktorn för hur mycket avkomma hon kan producera, dÀrför Àr kammens storlek en direkt, synlig indikator pÄ hur fruktbar hönan Àr och bÄde kammens och benets storlek styrs av samma gener: HAO1 och BMP2.
čóö°ù±čŸ±±ô»ćČÔŸ±ČÔČ”
I slutet av 1980- och början av 1990-talet drog flera kraftiga orkaner in över Hawaiiöarna. De orsakade stor materiell förödelse, dÀribland raserade de tusentals hönshus. Hönsen som pÄ sÄ sÀtt flydde, spred sig över ön och började blanda sig med sina vilda kusiner, de röda djungelhöns som fanns naturligt pÄ öarna.
Denna storskaliga förvildning av tamhöns har gett forskarna en fantastisk möjlighet att studera vad som hÀnder nÀr tamdjur förvildas, och sÀrskilt de genetiska förÀndringarna som sker i deras avkomma.
Tillsammans med Dr. Eben Gering frÄn Michigan State University har Dr. Wright studerat förvildningsprocessen hos Hawaiis tamhöns med specifik vikt pÄ de genförÀndringar som sker i hönsens arvsmassa, med mÄlet att skapa en modell pÄ gennivÄ för förvildning.
Genetisk grund för hjÀrnstorlek
Den rÄdande uppfattningen om förhÄllandet mellan hjÀrnans storlek och djurets kroppsstorlek har under lÄng tid varit att det finns ett direkt samband mellan de tvÄ, att man behöver en viss hjÀrnstorlek för att kunna upprÀtthÄlla en given kroppsstorlek.
Ett typiskt exempel pÄ detta Àr tamdjur. Man har under lÄng tid ansett tamdjur vara nÄgot dummare Àn sina vilda slÀktingar och om man ser till storleksförhÄllandet mellan deras hjÀrna och kropp sÄ Àr det nÄgot mindre Àn för deras vilda slÀktingar.
Men genom att studera den genetiska grunden har forskare vid Wright Lab lyckats visa att tamhöns har en större, inte en mindre, hjÀrna Àn deras vilda slÀktingar. Det tyder pÄ att hjÀrnstorlek inte kan kopplas direkt till kroppsstorlek, vilket har potentialen att förÀndra hur vi ser pÄ evolutionsbiologi eftersom man dÀr ofta jÀmför olika arter baserat pÄ förhÄllandet mellan deras hjÀrnmassa och kroppsmassa. Dessutom Àr det möjligt att identifiera de delar av hjÀrnan som pÄverkas mest av domesticering, till exempel Àr lillhjÀrnan förstorad hos tamhöns jÀmfört med deras vilda slÀktingar.
Om det faktiskt Ă€r möjligt att det naturliga urvalet kan förĂ€nda kroppsmassan utan att förĂ€ndra hjĂ€rnans storlek sĂ„ Ă€r det troligt att metoden med att jĂ€mföra förhĂ„llandet dem emellan leder till felaktiga resultat.Â