Hönans gener kartlagda
I dag torsdag redovisas för första gången kartläggningen av hela arvsmassan hos en fågel, hönan. Kartläggningen kastar nytt ljus över hur människan för 7 000 år sedan gjorde vildhönan till husdjur. Den öppnar också nya möjligheter att avla fram mer produktiva hönsstammar och att förstå hur både hönans och våra egna gener fungerar.
Hans forskargrupp och professor Hans Ellegrens forskargrupp vid Evolutionsbiologiskt centrum i Uppsala ingår i det internationella konsortium som kartlagt alla cirka en miljard kemiska baser eller DNA-bokstäver som bygger upp hönans hela arvsmassa. De redovisar sina resultat i tre artiklar i det nya numret av den ledande vetenskapstidskriften Nature.
Teori kan förkastas
Utgångspunkten för kartläggningen har varit ett exemplar av den röda djungelhönan, som är den vilda anfadern till alla nutida tamhöns.
En vanlig teori om hur människorna gjorde hönan till ett husdjur är att det skedde genom avel från ett ganska litet antal djungelhönor.
Den teorin kan nu förkastas efter det att forskarna jämfört uppbyggnaden av djungelhönans DNA-sekvens med DNA-sekvenser från tre exemplar av olika raser av tamhöns, däribland värphönan Agda. Agda kommer från Lövsta försöksstation utanför Uppsala och tillhör rasen vit leghorn.
En av tusen
Jämförelserna visar att av 1 000 kemiska byggstenar eller DNA-bokstäver i arvsmassan kommer i genomsnitt fem att skilja sig mellan två hönsindivider, vare sig de är djungelhönor, broilers eller värphöns.
— Så stora skillnader mellan hönsindividerna skulle vi inte se om tamhönsen uppkommit ur en liten population av vildhöns och inte heller vid en långt driven inavel inom en enskild hönsras, säger Leif Andersson.
Som en jämförelse nämner han att den genetiska variationen mellan två obesläktade människoindivider, oavsett etniskt ursprung, är betydligt mindre. Av tusen DNA-bokstäver är det i genomsnitt bara en som skiljer sig mellan två människor.
Ju färre individer det finns i en befolkning, desto större är risken för att ärftlig variation går förlorad från generation till generation. Vid kraftig inavel blir alla individer genetiskt mycket lika.
Mindre variation
— Att variationen i DNA-sekvensen är mycket mindre hos människor än hos höns visar därför att den ursprungspopulation som givit upphov till dagens alla människor måste ha varit betydligt mindre än den ursprungspopulation av vildhöns som givit upphov till alla nu levande tamhöns och vildhöns, säger Leif Andersson.
Enligt honom är det därför troligt att det under lång tid skedde en fortlöpande inkorsning av vildhöns — och därmed också av genetisk variation — när tamhönsen utvecklades.
Lönsam affärsverksamhet
I dag är husdjursavel inte längre en uppgift för små grupper av jordbrukare. Att avla fram allt effektivare värphöns eller allt mer snabbväxande broilers är numera en lönsam affärsverksamhet för en handfull stora bolag.
— Kartläggningen av hönsgenomet ökar möjligheterna att få exakt kunskap om vilka gener och kombinationer av gener som styr olika egenskaper, till exempel tillväxten. Det kommer att ge helt nya möjligheter att bedriva framgångsrik hönsavel, även utanför de stora bolagen, säger Leif Andersson.
Människan och alla andra däggdjur och fåglarna har ett gemensamt stamträd. De separata grenar på stamträdet som gav upphov till däggdjuren respektive fåglarna uppstod dock för så länge sedan som 300 miljoner år.
Bara en mindre del
Ändå är enligt de beräkningar som nu kunnat göras omkring 2,5 procent av DNA-sekvenserna i hönsfåglarnas och människans arvsmassa mycket lika.
— Att dessa delar av arvsmassan bevarats intakt utan frekventa mutationer under alla årmiljonerna och hos så vitt skilda djurarter visar att de måste vara av avgörande betydelse för alla ryggradsdjurs överlevnad, säger professor Hans Ellegren vid Evolutionsbiologiskt centrum i Uppsala.
Det är bara en mindre del av arvsmassan som består av gener som innehåller "produktionsmallen" för proteiner. Det mesta av arvsmassan har därför betraktats som onödigt men harmlöst "skräp-DNA", utan någon egentlig funktion.
Räkna med Nobelpris
Av den del av arvsmassan som är likadan hos höns och människor är bara hälften delar av gener, som innehåller DNA-koden för något protein.
— Vilka funktioner den andra hälften av detta identiskt bevarade DNA har vet vi inte. Men det är sannolikt att sådant icke-kodande DNA har någon mycket viktig reglerande roll hos såväl kycklingar och människor som hos alla andra djurarter. Den som löser denna gåta kan nog räkna med att få ett Nobelpris, säger Hans Ellegren.
Fotnot: Hönan är det sjätte ryggradsdjuret vars hela arvsmassa nu är känd och tillgänglig för forskningen. Tidigare har människans, musens, råttans och de båda fiskarterna Fugu och Tetradons fullständiga arvsmassa kartlagts. Också arvsmassan för flera sedan länge använda modellorganismer inom forskningen har kartlagts under de senaste tio åren. Dit hör rundmasken C elegans, bananflugan, jästsvampen och växten backtrav.
Så jobbar vi med nyheter