https://frosthead.com

Znanstveniki izvlečejo DNK iz kopito Seabiscuita, da bi ugotovili, kako hiter je bil

Seabiscuit ni bil konj impresivnega izgleda. Veljal je za precej lenega, raje je jedel in spal v svoji stojnici, ne pa telovadil. Po večini 17 dirk ga je odpustila večina industrije dirk. Toda Seabiscuit je sčasoma postal eden izmed najbolj priljubljenih prvakov vseh časov - izglasoval je Konja leta 1938, potem ko je leta 1938 zmagal na svoji legendarni tekmi v tekmi kot premajhni zmagovalec proti zmagovalcem Triple Crown War Admiral.

Kot molekularni fiziolog me je koncept razumevanja, kako lahko določene različice genov vplivajo na uspešnost, bodisi v atletiki, pri učenju ali celo o tem, kako se razvija organizem, vedno navdušil. Dvokrvne dirke so se zdele obetavna prizorišče za preučevanje te ideje, saj uspešni dirkalni konji ne potrebujejo samo elitnih fizičnih lastnosti, temveč tudi miselno sestavo prvaka, ki se včasih imenuje "volja do zmage".

Na Inštitutu za genomiko kopitarjev tukaj na Univerzi Binghamton poskušamo bolje razumeti genetske sestavine, povezane z uspehom plemenske pasme pri čistokrvnih in drugih pasmah konj. Zanima nas tudi iskanje genskih različic, ki bi lahko pomagale konjem pred in po dirkaški karieri. Uspešno izvajamo teste za konjske farme po ZDA ter v Južni Afriki in na Novi Zelandiji, da pomagamo pri rejskih odločitvah in jim pomagamo zgodaj ugotoviti, kateri konji verjetno niso primerni za sled.

Pred nekaj leti se je Jacqueline Cooper iz fundacije Seabiscuit Heritage oglasila. Želela je genetsko preizkusiti potomce pete generacije Seabiscuita z imenom Bronze Sea za namene razmnoževanja. Jacqueline je vprašala, ali je mogoče iz sekvenciranja bronastega morja dobiti kakšne genetske podatke o Seabiscuitu. * Ker pa je Seabiscuit že tako daleč v rodovniku, naš laboratorij res ni mogel biti prepričan, kateri geni iz bronastega morja prihajajo iz njegovega znamenitega velikega-velikega-velikega grandsire. Delal bi le, če bi še vedno obstajalo primerjalno tkivo iz Seabiscuita - malo verjetna predloga, saj je umrl leta 1947 in je pokopan v nerazkriti grob na ranču Ridgewood v Severni Kaliforniji.

seabiscuit2.jpg Seabiscuit kot upokojeni 7-letnik, z nekaterimi potomci na ranču Ridgewood v Kaliforniji. (AP)

Med skupinskim telefonskim klicem med menoj, Jacqueline in Michaelom Howardom, vnukom lastnika Seabiscuita, je omenil, da so kopita Seabiscuita odstranjena in ohranjena, potem ko je prvak umrl. Zdaj je to vzbudilo moje zanimanje; moja laboratorijska skupina je doživela velik uspeh, saj je iz starodavnih vzorcev kosti izločila razumno nedotaknjeno DNK.

Izkazalo se je, da so srebrna kopita Seabiscuit - pomislite na otroške čevlje, prevlečene s kovino - na ogled v kalifornijski fundaciji Thoroughbred. Čeprav danes ni običajna praksa, je bilo v zgodovini običajno, da se kopita šampionskega dresurnega konja odstranijo kot spremljevalca pred pokopom. Srebrna kopita so pogosto služila kot okrasni spomini, včasih pa so jih uporabljali tudi za držanje cigaret in vžigalic.

morski biskvit srebrno kopito.jpg Eno od srebrnih kopit Seabiscuit. Spodnji del je stena kopita, zgornji in srednji del pa sta srebrna. (Jacqueline Cooper)

Ko je naš laboratorij prejel dve kopiti Seabiscuita, je bilo pri njih najbolj opazno, kako so se poslabšali. Velik del vsakega kopita se je umaknil s srebrnega čevlja. Najboljša beseda, ki jih je opisal, je bila raztrgana. In vdolbinica vrha je bila tako globoko v vsako kopito, da smo se bali, da so kosti med postopkom sečenja popolnoma odstranjene iz vzorcev. Odločili smo se, da bomo odrinili naprej in videli, kaj bi lahko našli.

Dr. študentka Kate DeRosa ob pomoči Andyja Merriwetherja, ki vodi laboratorij za starodavno DNK in forenziko na kampusu, vrtala v kopita, v upanju, da bo našla, kar se imenuje krste kosti, spodnjo kost v kapsuli kopitarjev kopitarjev. Ko je Kate vrtala, se je nastali prah iz temno rjave barve, kar pomeni, da je kostna snov, v bel, kar kaže, da so kosti krste res še vedno tam.

Kate DeRosa.jpg Kate DeRosa iz dna kopita izvleče, kar lahko. (Steven Tammariello)

Naša ekipa je odvzela DNK iz kosti v prahu. Jedrska DNK je bila nekoliko razkrojena, kar nas ni presenetilo glede na starost vzorcev in ostro kemično obdelavo, ki so jim bila kopita izpostavljena med postopkom sečenja. Mitohondrijska DNK pa je bila nedotaknjena. Uporabili smo ga za preverjanje matične rodove vzorcev in potrdili, da so kopita res iz Seabiscuita.

Čeprav jedrska DNK iz vzorca kopita ni bila nedotaknjena, je Kate še vedno lahko delno zaporedoma določila specifične gene, povezane z optimalno dirkaško razdaljo pri čistokrvnih. Ugotovili smo, da je Seabiscuit imel genske različice, ki jih pogosto najdemo pri konjih, ki so dobri tekači na daljavo. Zanimivo je, da so bile v osnovi te različice manjših dirkalnih genov, ki jih običajno najdemo pri sprinterskih konjih.

Zdi se, da se ta nekoliko redka genetska kombinacija vzdržljivosti in hitrosti odraža v dirki prvaka, saj je zmagal na dirkah od 5 furlongov (sprint) do 1¼ milj (razdalje). Poleg tega danes konji, ki smo jih identificirali s tem genotipom, ponavadi zamujajo, saj so svojo prvo dirko dobili skoraj tri mesece pozneje v povprečju kot konji z genotipom, povezanim s predrakavostjo. Zveni kot rekord dirke Seabiscuit: Do svoje 4-letne dirkaške sezone ni postal pravi dirkaški zvezdnik.

morsko korito kopita2.jpg Dno posrebrenega kopita Seabiscuita, predhodno vrtanje. Obe strani vrtanja sta bili na obeh straneh točke trikotne "žabe", kar je analogno konici prsta osebe. (Jacqueline Cooper)

Naš laboratorij bo še naprej preučeval genom Seabiscuita, pri čemer se bo osredotočil na gene, povezane z drugimi fizičnimi lastnostmi, in na gene, ki nadzorujejo lastnosti temperamenta, kot so agresivnost, radovednost in izurljivost. Morda je Seabiscuit imel različice v teh vedenjskih genih, ki so mu vzbujali neverjetno željo po zmagi kljub svojim manj kot idealnim fizičnim lastnostim.

Skozi to študijo sodelujoči partnerji upajo, da bodo dobili predstavo o tem, katere genetske komponente so Seabiscuit naredile za velikega dirkaškega konja. Vemo, da so dirkalni čistokrvni v zgodnjem 20. stoletju izgledali precej drugače kot današnji konji, zato bo zanimivo videti, ali je DNK Seabiscuita opazno drugačen od njegovega sodobnega kolega. Zaenkrat možnost kloniranja Seabiscuita ni mogoča, saj bi lahko premalo količine in slabe kakovosti jedrske DNK predelali.

* Urednikova opomba, 31. oktober 2018: Prejšnja različica te zgodbe je napačno zapisala, da je potomec pete generacije Seabiscuita poimenovan Bronze Star, ko je v resnici šlo za bronasto morje. Zgodba je bila urejena, da bi to dejstvo popravila.


Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru. Pogovor

Steven Tammariello, izredni profesor za biološke vede in direktor Inštituta za genomiko kopitarjev, Univerza Binghamton, Državna univerza v New Yorku

Znanstveniki izvlečejo DNK iz kopito Seabiscuita, da bi ugotovili, kako hiter je bil