Поскольку передающийся рак разрывается через дикую тасманийскую популяцию дьявола, сначала искажая сумчатые и затем убивая их, генетики участвуют в гонках для нахождения генов, что они надеются, поможет предотвратить вырисовывающееся исчезновение разновидностей. Программы размножения в неволе работали без генетической шпаргалки для руководства их решений о который отдельные дьяволы размножаться для содействия ракоустойчивости. Теперь, первый изданный целый геном, последовательный из ДНК дьявола, мог бы позволить защитникам природных ресурсов построить лучшего дьявола и спасти разновидности.
Ученые сначала заметили болезнь опухоли ухода за лицом дьявола (DFTD) в 1996. Коренастые сумчатые, когда-то расположившиеся всюду по австралийским островам, но сегодня только найденные на Тасмании, начали обнаруживаться в северо-восточной части острова с уродливыми, летальными опухолями. С тех пор болезнь распространилась всюду по дьяволам острова, уничтожив целых 90% из них в некоторых областях.
Общая дикая популяция приблизительно до 40 000 человек, по сравнению с больше чем 100 000 перед вспышкой DFTD.Рак распространяется паразитирующе — одна только из ряда зловредности, которая, как известно, сделал так — спрыгивание с дьявола дьяволу, когда животные кусают друг друга, лица прикосновения или помощника друг с другом.«Это – единственный известный случай, где рак просто горит через дикую популяцию», говорит, что Штефан Шустер, биолог сохранения в Университете штата Пенсильвания, университете Парк и соавтор нового исследования, издал онлайн сегодня в Продолжениях Национальной академии наук (PNAS).Рак использует в своих интересах чрезвычайно низкое генетическое разнообразие дьявола, говорит Шустер.
Большинство животных, включая людей, не может просто пересадить ткань, включая раковидную ткань, между людьми, но географической изоляцией тасманийских дьяволов, и межродственное скрещивание сделало их всех очень тесно связанными. Это не только способствует передаче рака, Шустер говорит, но также и делает более трудным для дьяволов установить иммунную реакцию. Генетическое смешивание в течение долгого времени может позволять развитию выбирать для более стойких потомков; мало смесительное означает мало сопротивления.Биологи размышляли, что может быть достаточно генетического разнообразия, оставленного в тасманийской популяции дьявола отразить болезнь, но нормальные образцы скрещивания дьяволов не будут достаточно.
Программы размножения в неволе, уже на месте для сохранения без рака людей, могли поощрить генетическое смешивание и даже выбрать для определенных генов устойчивости рака, если бы они знали, какие гены искать, говорит Шустер.С этой целью он и коллеги упорядочили геномы двух дьяволов, Седрика и Духа. Седрик, дьявол от северо-западного угла Тасмании, сопротивлялся двум различным напряжениям DFTD перед окончательной уступкой третьему напряжению, указывая, что некоторые его гены могли бы быть ценными в борьбе с раком. Дух, с юго-востока, был сочтен близкой смертью в природе и умер вскоре после.
Они представляют географические крайности острова и предлагают ученым лучший взгляд на полное генетическое разнообразие популяции.Шустер и его бригада также проанализировали опухоль Духа и сравнили ее геном с нею собственный и Седрик для определения, какие гены принадлежали болезни и который принадлежал отдельным дьяволам.Смотря на то, куда геном Седрика отличался от Духа, ученые идентифицировали три ключевых мутации для генома Духа, влияющие на регулирование клеточного цикла или уровень, при котором умирают клетки. Там вероятны много других включенных генов, Шустер говорит, но это многообещающее начало в определении, какие гены влияют на ракоустойчивость.
Исследователи тогда идентифицировали семь географических регионов, где популяции дьявола наиболее генетически разнообразны. Программы размножения в неволе должны собрать свои гнездовые популяции от равных количеств дьяволов от этих семи мест, они рекомендуют в их исследовании PNAS.
Если все идет согласно плану, Шустер говорит, тасманийская популяция дьявола могла бы оживиться и стать самоподдерживающейся снова только в двух или трех поколениях.Ученые также проанализировали ДНК от сотен тасманийских дьяволов музейного экспоната, простирающихся на сотни лет. Низкое генетическое разнообразие дьяволов датируется приблизительно 100 лет, они нашли, после того, как фермеры истребили многих хищников, угрожавших их домашнему скоту.«Рак является странным возникновением развития», говорит Шустер. «Нет никакой причины этой разновидности, которая будет стерта с лица планеты, потому что деятельность человека искусственно уменьшила свое генетическое разнообразие».
Хэмиш Маккаллум, биолог сохранения в Университете Гриффита в Брисбене, Австралия, и бывшем старшем научном сотруднике из Сохранения тасманийской Программы дьявола, соглашается, что предназначенные программы размножения в неволе могли быть полезными в спасении животных от исчезновения.«Это, вероятно, о лучшей перспективе, которую мы имеем до сих пор», говорит он.
Защитники природных ресурсов должны стараться сохранить как можно больше генетического разнообразия и не только выбрать для DFTD-генов-устойчивости, тем не менее, предостережения Маккаллума, поскольку те гены могли бы оказаться ранимыми некоторой будущей угрозе.