Linda Boettger1,2 și Diane P. Genereux2

1. Stanford University School of Medicine; 2. Broad Institute of MIT and Harvard

Pentru un câine de rasă pură și, ocazional, chiar și pentru un hibrid de primă generație, serviciile de interferență a rasei confirmă adesea doar ceea ce proprietarul câinelui știe deja. Uneori este disponibil un pedigree, care urmărește mai multe generații de strămoși de rasă pură și care oferă în esență informații complete despre ascendența animalului de companie. În alte cazuri, experiența vastă a unui proprietar duce la intuiția corectă că urechile atât de flexibile împreună cu un nas atât de ascuțit trebuie să indice o ascendență beagle completă sau aproape completă. În schimb, atunci când este aplicată pentru a investiga ascendența unui corcitură, inferența bazată pe ADN produce adesea concluzii surprinzătoare.

Inferența de ascendență bazată pe ADN poate avea o mare valoare practică. Ea poate fi folosită pentru a rezolva dezbaterile din familie cu privire la ascendența unui îndrăgit mutant și poate oferi cel puțin perspectiva de a proteja sănătatea unui animal de companie. De exemplu, descoperirea faptului că o corcitură are strămoși dintr-o rasă cunoscută ca având un risc ridicat de cancer ar putea recomanda o depistare mai frecventă a tumorilor.

Ca orice metodă emergentă, totuși, inferența ancestrală nu este lipsită de provocări și incertitudini. Aici, oferim un context potențial util pentru cei care iau în considerare un serviciu de ancestralitate sau care se luptă să interpreteze rezultate surprinzătoare. Începem prin a discuta despre procesele biologice care dau naștere la genomurile fascinante și complexe ale corciturilor, apoi oferim o prezentare generală a modului în care abordările existente încearcă să deslușească această complexitate genomică pentru a oferi informații despre strămoșii rasei. Încheiem prin discutarea unora dintre provocările care pot compromite inferențele ancestrale și comentăm ce fel de informații vor fi necesare pentru a rezolva aceste provocări în următorii ani.

Ce este un câine de rasă pură? Ce este un corcitură?

Pentru a ajunge la o definiție precisă a unui mutant, este util să ne gândim la modul în care au apărut câinii pentru prima dată. Datele disponibile sugerează că interacțiunile inițiale întâmplătoare cu oamenii ar putea explica originile lor străvechi (Larson și Fuller, 2014). Să presupunem, pentru moment, că unii lupi străvechi se fereau de oameni, iar alții se simțeau relativ confortabil. Conform acestei interpretări, disponibilitatea crescândă a resturilor alimentare umane pe măsură ce populațiile umane s-au extins ar fi putut oferi o nouă sursă principală de hrană pentru lupii mai gregari. În cele din urmă, aceste animale au format o populație distinctă de animale care au preferat să trăiască în imediata apropiere a oamenilor și au avut tendința de a se împerechea între ele mai degrabă decât cu rudele lor mai sălbatice.

Dacă, așa cum este necesar în orice scenariu evoluționist, a existat o bază genetică pentru trăsătura care distinge aceste două populații incipiente – aici, aceasta ar fi un set de mutații care modulează confortul unui lup individual în preajma oamenilor – atunci este posibil ca disponibilitatea hranei în apropierea populațiilor umane să explice originea câinilor din strămoșii lor lupi sălbatici. Este important de remarcat faptul că, în acest scenariu, câinii nu au fost domesticiți de oameni în sine. În schimb, oamenii au creat pur și simplu un mediu care a permis auto-domesticarea de către un subset de lupi care, din întâmplare, erau predispuși genetic să fie cel puțin puțin puțin toleranți față de oameni.

Figura 1. Originile raselor moderne. Deși momentul exact rămâne controversat, se consideră, în general, că câinii au apărut ca o populație distinctă de lupii ancestrali în Eurasia între 10.000 și 40.000 de ani în urmă (Larson și Fuller, 2014). Conform acestui scenariu, în timp ce majoritatea lupilor au continuat să se ferească de oameni și să fie supuși selecției naturale în sălbăticie, câțiva lupi au fost capabili să tolereze viața în apropierea oamenilor și, probabil, să profite de deșeurile alimentare ale acestora. Acest subgrup de lupi a dat naștere, în cele din urmă, unei populații distincte din punct de vedere genetic de animale capabile să trăiască în apropierea oamenilor. Rasele specifice de câini au apărut mult mai recent, majoritatea raselor fiind formate cu mai puțin de 150 de ani în urmă (Larson et al., 2012). În timpul acestui proces, câinii au fost crescuți în linii diferite prin selecție pentru trăsături specifice, cum ar fi lupta, pășunatul, vânătoarea sau pur și simplu pentru a fi un bun companion.

În general, se crede că rasele moderne de câini au apărut în urmă cu aproximativ 150 de ani, în timpul epocii victoriene – la mult timp după stabilirea câinilor din strămoșii lor lupi. Această deducție provine din observația că oamenii creează perechi de împerechere de câini care împărtășeau trăsături considerate utile pentru sarcini specifice, dând naștere unor grupuri distincte de câini din ce în ce mai îmbogățiți pentru mutațiile genetice care codifică trăsături specifice (Larson et al., 2012). Ca în orice proces evolutiv, mutațiile relevante au apărut inițial în mod aleatoriu și au fost ulterior favorizate de reproducerea selectivă. Diferite grupuri, inclusiv American Kennel Club și Kennel Club of India, au definit în cele din urmă rase distincte, dând naștere în cele din urmă la definiția unui câine de rasă pură ca fiind un câine a cărui ascendență este reprezentată în întregime de indivizi înscriși în registrul genealogic (“Inherited Defects in Pedigree Dogs. Partea 2: Tulburări care nu sunt legate de standardele de rasă”, 2010). În contextul proceselor de reproducere selectivă care au stabilit pentru prima dată, și mențin în prezent, rase distincte, un mutt poate fi definit ca un câine a cărui ascendență se trage din mai mult de o linie genetică distinctă.

Obiectivul inferenței ancestrale, prin urmare, este de a utiliza informațiile genetice de la un mutt pentru a deduce ce rase de câini au fost prezente printre strămoșii săi și pentru a deduce contribuțiile genetice relative ale acestora.

Colectarea ADN-ului de la un câine

Primul pas în inferența strămoșilor este de a colecta și extrage ADN pentru evaluarea genetică. Din fericire, saliva este o sursă excelentă de ADN – și majoritatea proprietarilor consideră că este destul de ușor de colectat. Cu doar câteva momente în gura câinelui, unul dintre tampoanele de prelevare a probelor furnizate de un serviciu comercial de genotipare devine de obicei acoperit cu o abundență de celule. Aceste celule sunt în cea mai mare parte de două tipuri: celule albe din sânge, care sunt suspendate în salivă și ajută la răspunsurile imunitare, și celule epiteliale, care căptușesc gura și sunt înlocuite de obicei cam la fiecare 24 de ore. Odată ce celulele au fost colectate, tamponul (Fig. 2A) este trimis prin poștă unei companii care se ocupă de inferențe ancestrale. Acolo, membranele celulare sunt rupte (Fig 2B) eliberând nucleul celular (Fig 2C), care conține ADN-ul, apoi eliberând ADN-ul din nucleu (Fig 2D). Proteinele și alte biomolecule pot fi apoi spălate, obținându-se o probă de ADN de înaltă calitate.

Figura 2. Izolarea ADN-ului pentru inferența ancestrală. Pe parcursul a câteva momente în gura unui câine, un tampon de salivă (A) preia multe celule epiteliale și imunitare (B). În continuare, nucleele (C) pot fi izolate din celule și apoi lizate pentru a elibera ADN (D), care poate fi apoi curățat și utilizat pentru genotipare sau secvențiere.

Deși acest proces de izolare a ADN-ului din tampoane de salivă este impresionant de robust și poate produce ADN de înaltă calitate de la câini mari, câini mici, adulți și căței deopotrivă, nu este lipsit de mistere. În această vară, de exemplu, noi și câțiva colegi am colectat săptămânal probe de salivă de la șase căței. Spre surprinderea noastră, raportul dintre celulele albe din sânge și celulele epiteliale per eșantion de salivă a variat foarte mult între indivizi și de la o săptămână la alta. Și mai surprinzător a fost faptul că un pui avea în mod constant mult mai multe celule pe eșantion decât surorile și frații săi. Sperăm ca în cele din urmă să aflăm ce ar putea explica această variație dramatică. Deocamdată însă, este liniștitor faptul că până și probele cu cel mai mic randament conțin de obicei suficient ADN pentru inferența strămoșilor.

Cum se face o corcitură: Moștenirea și schimbul de cromozomi

În cazul oamenilor și al câinilor, deopotrivă, mama și tatăl au contribuții aproape egale la genomul urmașilor lor. Genomul câinelui este împărțit în 38 de perechi de autosomi (oamenii au 22 de seturi) și o pereche de cromozomi sexuali (oamenii, de asemenea, au o pereche de cromozomi sexuali). Fiecare dintre cele 38 de perechi de autosomi canini este formată dintr-un cromozom adus de ovulul mamei și unul adus de sperma tatălui. Genomul mitocondrionului, un mic fragment de ADN care conține multe gene implicate în metabolism, este întotdeauna contribuit de mama.

Pentru a modela originea genetică a unui mutant, să luăm mai întâi în considerare împerecherea a doi câini de rasă pură: un mascul Labrador retriever și o femelă pudel. Sperma de la mascul și ovulul de la femelă, fiecare purtând câte o copie a fiecărui cromozom, se combină pentru a forma un metisor Labrador-poodle care poartă câte o copie a fiecărui cromozom contribuit de fiecare părinte.

Figura 3. Un ovul de la o femelă pudel este fertilizat de un spermatozoid de la un mascul Labrador retriever, formând un amestec Labrador-poodle. Pentru fiecare pereche de cromozomi, urmașul are o copie contribuită de mamă (mov) și o copie contribuită de tată (roz). N.B. Pentru claritate, doar una dintre cele 39 de perechi de cromozomi canini este prezentată în această figură și în figurile următoare.

Într-o împerechere paralelă, o femelă mamă beagle și un mascul pug se împerechează, dând naștere unui amestec pug-beagle mascul.

Figura 4. Un ovul de la o femelă beagle este fertilizat de un spermatozoid de la un mascul pug, formând un amestec pug-beagle. Pentru fiecare pereche de cromozomi, urmașul are o copie contribuită de mamă (negru) și o copie contribuită de tată (albastru).

Pentru a înțelege cum un mutt ajunge să conțină contribuții genetice de la mai multe rase diferite, trebuie să continuăm înainte, la următoarea generație. Ca și înainte, atât mama – aici, un labradoodle – cât și tatăl – aici, un puggle – contribuie cu unul dintre cromozomii din fiecare pereche. Cu toate acestea, în loc să transmită exact aceiași cromozomi pe care ei înșiși i-au moștenit, părinții contribuie cu cromozomi recombinați, care sunt o combinație de fragmente de la proprii părinți (figura 5). În acest exemplu, cățelul rezultat se va numi mutt și are ADN derivat din strămoși din patru rase diferite.

Figura 5. Un ovul provenit de la o femelă Labrador-poodle este fertilizat de un spermatozoid provenit de la un mascul pug-beagle mix, formând o corcitură. Pentru fiecare pereche de cromozomi, urmașul moștenește o copie de cromozom de la mamă (violet și roz) și o copie de cromozom de la tată (negru și albastru). În această împerechere, cei doi părinți sunt ei înșiși de rasă mixtă. Prin urmare, atunci când amestecul Labrador-poodle produce ovule și amestecul pug-beagle produce spermă, cromozomii rezultați conțin ADN din mai mult de o rasă.

Recombinarea implică un schimb echitabil de material genetic între cei doi cromozomi care alcătuiesc fiecare pereche. Fiecare eveniment de recombinare produce o nouă versiune a cromozomului original, pentru care cantitatea totală de material genetic este aceeași ca înainte, dar este repartizată diferit între cei doi cromozomi. Rețineți că recombinarea este inerentă producției de spermatozoizi și ovule – chiar și la un beagle sau un pudel de rasă pură, cromozomii din cadrul fiecărei perechi schimbă bucăți. Consecințele sunt mai evidente, totuși, atunci când cromozomii care se recombină au istorii diferite.

Inferența strămoșilor unui mutant prin comparație cu genomurile de referință ale câinilor de rasă pură

Inferența locală a strămoșilor funcționează prin determinarea rasei care a contribuit cel mai probabil la fiecare bucată din genomul unui mutant. Odată ce se face o inferență pentru fiecare bucată de cromozom, aceste inferențe pot fi însumate pentru a estima fracțiunea globală din genomul muttului la care a contribuit fiecare rasă dedusă.

Pentru a deduce cine a contribuit cel mai probabil la o anumită bucată de cromozom, desigur, avem nevoie de o modalitate de a distinge între contribuțiile genetice ale diferitelor rase. Din fericire, în timp ce cea mai mare parte a genomului este foarte asemănătoare la toți câinii, fiecare rasă conține modificări genetice specifice – numite mutații – care sunt fie unice pentru ea, fie cel puțin mult mult mai frecvente la ea decât la orice altă rasă. Unele dintre aceste mutații sunt direct relevante pentru caracteristicile unei anumite rase. Altele se întâmplă pur și simplu să fie unice sau mai frecvente la o rasă decât la altele, dar nu au nicio relevanță cunoscută pentru caracteristicile fizice specifice ale rasei. Mutațiile de ambele tipuri sunt utile pentru inferența strămoșilor. În figurile 3-6, mutațiile specifice fiecărei rase în parte, utile pentru deducerea ascendenței rasei, sunt reprezentate prin culoarea cromozomilor.

Figura 6. Deducerea ascendenței rasei prin compararea unui genom mutant cu un set de genomuri de referință. Pentru a deduce ascendența rasei pentru un mutt, se colectează un set de genomuri de referință ale rasei (A) și apoi se compară cu genomul muttului de interes (B) pentru a permite inferența ascendenței pentru fiecare bucată de cromozom și estimarea contribuțiilor globale la ascendență. Se presupune că mutantul de mai sus are contribuții aproximativ egale din partea strămoșilor carlin, labrador retriever, pudel și beagle, așa cum era de așteptat, având în vedere că a avut câte un bunic din fiecare dintre aceste patru rase diferite.

Etapele de deducție a strămoșilor pentru un mutant sunt următoarele:

1. Colectați un set de date genetice de la câini de rasă pură (Figura 6A)
2. Colectați date genetice de la mutantul de interes (Figura 6B)
3. Comparați genomul mutantului cu un genom de referință, faceți cele mai bune presupuneri cu privire la originea rasei pentru fiecare bucată de cromozom, și însumați aceste bucăți de cromozomi pentru a estima ascendența globală a rasei (Figura 6C)

Datele provenite chiar și dintr-o mică fracțiune din genomul unui mutant pot fi utile pentru inferența de ascendență

Genomul unui câine conține aproximativ 2,5 % din genomul unui câine.5 miliarde de nucleotide – As,Ts, Cs și Gs care alcătuiesc ADN-ul. Acest lucru nu este drastic diferit de cele aproximativ 3 miliarde de nucleotide care alcătuiesc genomul uman. Într-o lume ideală, desigur, ar fi fezabil din punct de vedere financiar să se colecteze date privind secvența întregului genom de la fiecare câine. În ultimele două decenii, ne-am apropiat de acest obiectiv. În 2001, când a fost publicată prima secvență completă a genomului uman, secvențierea fiecăruia dintre cele aproximativ 3 miliarde de nucleotide ale noastre a costat 2,7 miliarde de dolari. O scădere masivă a costurilor de secvențiere a permis realizarea unor eforturi la scară largă, cum ar fi Proiectul celor 1.000 de genomuri, care a catalogat secvențele întregului genom de la oameni din întreaga lume.

În ciuda acestor scăderi de preț, secvențierea întregului genom al unui câine aici, la Platforma de Genomică a Institutului Broad, costă încă aproximativ 1.400 de dolari. Acest preț este, cu siguranță, o mare îmbunătățire față de prețurile anterioare, dar rămâne substanțial. Din fericire, genotiparea oferă o alternativă mai ieftină – și încă foarte informativă. Spre deosebire de secvențierea întregului genom, genotiparea analizează un subset de nucleotide din cadrul genomului. În cazul genomului câinelui, de exemplu, cel mai popular cip analizează aproximativ 170.000 de mutații.

Este, la început, greu de imaginat cum datele provenite din doar aproximativ 0,000068% din genomul unui potaie (170.000 din 2,5 miliarde) ar putea oferi o aproximare adecvată pentru genomul în ansamblu. O parte a răspunsului se află în detaliile procesului de recombinare menționat mai sus. La fiecare generație, bucățile de cromozomi derivate de la un anumit strămoș devin din ce în ce mai mici. În ciuda acestor scăderi generale ale lungimii, bucățile de cromozomi rămân, pentru multe generații, mari în raport cu întregul genom. Prin urmare, cu unele avertismente importante – și cu recunoașterea faptului că unele erori vor apărea în mod inevitabil – este de obicei rezonabil să se utilizeze identitatea unui nucleotid din genomul unui mutant pentru a face o presupunere cu privire la identitatea unui nucleotid vecin (figura 7). Această abordare, denumită imputație, a îmbunătățit foarte mult oportunitățile de inferență relativ puțin costisitoare a componentelor ancestrale la câinii de rasă mixtă.

Figura 7. Imputarea utilizează informațiile genotipice de la unele nucleotide pentru a face presupuneri informate despre altele. Pentru un cromozom format prin recombinarea ADN-ului din ADN de pudel (violet) și Labrador retriever (roz), identificarea strămoșilor de rasă ai pozițiilor 1 și 2, la care a contribuit Labrador retrieverul, permite o presupunere corectă cu privire la originea de rasă a regiunii înconjurătoare. În schimb, poziția 3 se află în apropierea unui punct de ruptură între bucățile de cromozom; datele din acel loc conduc la o presupunere corectă cu privire la originea pozițiilor din stânga, dar nu și din dreapta poziției eșantionate.

Cum funcționează un cip de genotipare?

Ce cipuri de genotipare canină concepute de companii precum Affymetrix și Illumina sunt optimizate pentru identificarea mutațiilor relevante pentru boli. Rezultatul este că doar subsetul de mutații cu cea mai mare probabilitate de a fi informativ din punct de vedere clinic sunt interogate pentru fiecare câine, menținând costurile la un nivel scăzut.

ADN-ul este o moleculă bicatenară foarte lipicioasă în care fiecare catenă vrea să se lege de cealaltă secvență, complementară. În ADN-ul tuturor viețuitoarelor de pe Pământ, A (adenină) se împerechează cu T (timină), iar C (citosină) se împerechează cu G (guanină). Prin urmare, secvența de ADN “ATCG” s-ar lipi de secvența complementară “TAGC”. Cu toate acestea, chiar și o diferență de o literă (de exemplu, “TGGC”) poate împiedica cele două bucăți de ADN să se lege una de cealaltă. Cipurile de genotipare profită de acest principiu de legare selectivă pentru a determina ce mutații sunt prezente la un anumit câine. Sondele ADN sunt concepute pentru a se lega de secțiuni din ADN-ul unui câine care conțin forma mutantă și, alternativ, forma nemutantă a ADN-ului. Aceste secvențe scurte sunt atașate la partea superioară a unei lame de sticlă de mici dimensiuni, denumită în mod obișnuit “cip” sau “matrice” (figura 8).

Figura 8. Genotiparea pentru a determina ce mutații are fiecare câine. Sondele de ADN (secvențe scurte complementare mutațiilor de interes) sunt prezente în locații diferite pe matricea de genotipare. Aici ilustrăm detectarea uneia dintre miile de mutații analizate de cip. După ce ADN-ul câinelui este adăugat și lăsat să se lege de ADN-ul de pe cip, ADN-ul care nu s-a legat este îndepărtat prin spălare. Apoi, se adaugă molecule fluorescente care se leagă la ADN-ul de câine rămas. În acest fel, mutațiile prezente la un câine pot fi identificate prin vizualizarea regiunilor din matricea de genotipare care strălucesc.

Pentru a asigura legarea la aceste sonde scurte de genotipare, ADN-ul izolat din saliva unui potaie este mai întâi rupt în bucăți mici. Apoi, se atașează la ADN-ul câinelui o substanță chimică care se pricepe foarte bine să se lipească de moleculele fluorescente care vor fi esențiale pentru interpretarea rezultatelor. ADN-ul corciturii este spălat pe cip și fiecare filament se leagă de secvența sa complementară de sondă. Astfel, bucăți din ADN-ul corciturii găsesc sonda corespunzătoare de pe cipul de genotipare. Două caracteristici asigură o legare specifică și, prin urmare, date fiabile. În primul rând, o sondă de genotipare nu se poate lega de ADN-ul muttului derivat dintr-o altă parte a genomului. În al doilea rând, nu se poate lega de forma mutantă a secvenței, cu excepția cazului în care câinele se întâmplă să aibă acea mutație specifică (de exemplu, secvența “A” ilustrată mai sus). ADN-ul nelegat este spălat de pe lamă și, în cele din urmă, moleculele fluorescente sunt atașate la ADN-ul rămas care a legat cu succes sondele. Deoarece fiecare sondă a fost creată într-o locație specifică pe matrice, putem interpreta ce mutații are un câine prin observarea punctelor mici de pe matrice care strălucesc.

Factori care pot submina inferența strămoșilor

În ciuda progreselor recente, mai multe provocări persistente pot submina eforturile de inferență precisă a strămoșilor de rasă la câinii de rasă mixtă.

Figura 9. Un strămoș poate fi dedus numai dacă genomul relevant este prezent în setul de referință. Pentru rasele care sunt bine reprezentate printre genomurile de referință și care sunt bine eșantionate de o matrice de genotipare (de exemplu, pudel, carlin și labrador retriever în scenariul de mai sus), eforturile de inferență a strămoșilor vor reuși, de obicei, să identifice atât prezența, cât și procentul aproximativ de ADN contribuit de strămoșii recenți din rasa respectivă. Cu toate acestea, pentru rasele care nu sunt bine reprezentate printre genomurile de referință (de exemplu, beagle în scenariul de mai sus), bucățile de cromozomi sunt adesea atribuite greșit unei rase mai bine reprezentate (de exemplu, basset hound în scenariul de mai sus), ceea ce duce la o evaluare incorectă a strămoșilor unui mutant.

În timp ce unele probleme pot duce la simpla subestimare a procentului de strămoși ai mutantului care derivă dintr-o anumită rasă, alte probleme pot împiedica identificarea rasei corecte. Cea mai importantă dintre aceste probleme este absența rasei ancestrale adevărate din setul de date de referință (figura 9). Deoarece ascendența rasei este dedusă prin compararea unor bucăți de ADN de corcitură cu câini de rasă pură din rase cunoscute, dacă o rasă este absentă din setul de date de referință, acea rasă pur și simplu nu poate fi detectată, chiar dacă a contribuit cu o fracțiune foarte mare din ADN-ul unei corcituri. Această problemă va fi rezolvată în cele din urmă doar prin includerea genomurilor de referință din rase recunoscute; între timp, dacă sunteți interesat să știți dacă câinele dumneavoastră are ascendenți dintr-o anumită rasă rară, este important să vă asigurați că firma de genealogie a rasei pe care o alegeți este capabilă să verifice rasa respectivă. Pentru cei care decid să procedeze la inferența strămoșilor chiar dacă se știe că rasa de interes este absentă din setul de referință, este important să rețineți că absența acelei rase din lista strămoșilor inferați nu oferă nicio informație cu privire la faptul că metisorul este cu adevărat lipsit de acea anumită ascendență.

Mutațiile selectate pentru genotipare determină, de asemenea, ce ascendență de rasă poate fi identificată cu precizie la un câine de rasă mixtă. Matricile de genotipare tind să includă mai multe mutații prezente în rasele comune. Acest lucru înseamnă că bucățile de cromozomi de la pudeli și ciobănești germani pot fi deosebit de ușor de identificat, deoarece multe dintre mutațiile comune la aceste rase sunt analizate pe matricele de genotipare. În timp ce multe mutații ar putea ajuta la identificarea bucăților de ADN din rase rare, cum ar fi câinii cântăreți din Noua Guinee sau Skye terrier, unele dintre aceste mutații ar putea să nu fie reprezentate pe matricele de genotipare utilizate pe scară largă, ceea ce ar putea face ca aceste rase să fie mai greu de identificat. Această problemă va fi în cele din urmă rezolvată prin crearea unor seturi de date de referință pentru rase cu date de secvență, care ar permite interpretarea a mult mai multe mutații și nu ar fi influențate spre detectarea strămoșilor din anumite rase.

Relația unui mutant cu strămoșii săi de rasă pură afectează, de asemenea, fiabilitatea determinării rasei. În special, este mai ușor de identificat ascendența de rasă a ADN-ului de la un strămoș de rasă pură care este o rudă apropiată (cum ar fi un părinte), deoarece mutațiile de la strămoșii recenți vor locui în bucăți mai lungi de ADN cu mutații mai informative. De exemplu, în timp ce prima mutație observată pe cromozomul unui mutant poate fi comună atât la labradori, cât și la Golden Retriever, poate că prima, a doua și a treia mutație observată sunt observate împreună doar la Golden Retriever. ADN-ul contribuit de strămoși cu multe generații în urmă va exista doar sub formă de bucăți scurte de cromozomi, cu mai puține mutații care să ajute la identificarea contribuției lor la strămoșii corciturii, ceea ce face ca inferența să fie mai dificilă. Această problemă poate fi atenuată prin utilizarea datelor obținute prin secvențiere în loc de genotipare, permițând astfel analizarea tuturor mutațiilor. Cu toate acestea, ADN-ul moștenit de la mai multe generații în urmă poate fi în bucăți de cromozomi atât de scurte încât nu va conține bucăți de cromozomi caracteristice unei anumite rase, astfel încât contribuțiile rasei la strămoșii unui mutt nu pot fi detectate nici măcar cu datele întregului genom (Li et al., 2014).

Ce urmează? Ar trebui să-mi genotipizez câinele?

Ca în cazul oricărei tehnologii noi, inferența rasei este o oportunitate interesantă care introduce unele provocări nerezolvate. Mulți proprietari de câini intrigați să afle mai multe despre originile animalului lor de companie vor aprecia cu siguranță să aibă o fereastră pentru a afla ce rase au contribuit la genetica unică a corciturii lor. S-ar putea chiar să vă câștigați dreptul de a specula că rezistența excelentă a câinelui dvs. la mare altitudine provine de la bunicul său Lhasa Apso (Li et al., 2014)! Cu toate acestea, îi îndemnăm pe proprietari să fie precauți și să își amintească faptul că o varietate de probleme pot compromite fiabilitatea inferențelor, rămânând în același timp optimiști că inferențele se vor îmbunătăți pe măsură ce se vor acumula date de referință.

“Inherited Defects in Pedigree Dogs. Partea 2: Tulburări care nu sunt legate de standardele de rasă”. 2010. The Veterinary Journal 183 (1). W.B. Saunders:39-45.

Larson, Greger, și Dorian Q. Fuller. 2014. “The Evolution of Animal Domestication” (Evoluția domesticirii animalelor). Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 45 (1):115-36.

Larson, Greger, Elinor K. Karlsson, Angela Perri, Matthew T. Webster, Simon Y. W. Ho, Joris Peters, Peter W. Stahl, et al. 2012. “Rethinking Dog Domestication by Integrating Genetics, Archeology, and Biogeography” (Regândirea domesticirii câinilor prin integrarea geneticii, arheologiei și biogeografiei). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109 (23):8878-83.

Li, Yan, Dong-Dong Wu, Adam R. Boyko, Guo-Dong Wang, Shi-Fang Wu, David M. Irwin, și Ya-Ping Zhang. 2014. “Variația populației a dezvăluit adaptarea la altitudini înalte a mastiffilor tibetani”. Molecular Biology and Evolution 31 (5):1200-1205.

.