Далматин и человек болеют от одинаковых генов

Родня по несчастью

Все млекопитающие выделяют ненужные организму продукты жизнедеятельности в мочу. Но только у людей, высших приматов и далматинов содержание мочевой кислоты в моче и крови может повыситься до патологического уровня.

У человека такая особенность приводит к образованию почечных камней -- уратов. А также к гипертонии и подагре -- тяжелому заболеванию, которое вызывает мучительные боли в суставах. Приматы болеют так же, как и люди. У далматинов высокая концентрация мочевой кислоты также приводит к формированию камней, но в мочевом пузыре.

Симпатичные «собаки в горошек» оказались единственным неприматом, на котором можно исследовать особенности человеческого метаболизма. Что для генетиков оказалось очень удобным, так как размножаются собаки намного быстрее приматов.

Как появился собачий камень

За 15 лет американские ветеринары обследовали более 3 тыс. далматинов, у которых диагностировали мочекаменную болезнь. Оказалось, что в 94% всех случаев заболевания вызваны отложениями мочевой кислоты. Такие камни называют уратами, или пуриновыми камнями. Они образуются при разложении особого вида белка – пурина. Если в крови его слишком много, то сильнее выделяется мочевая кислота. А так как она очень плохо растворяется в воде, то легко кристаллизуется. Из ее кристаллов и образуются камни. Ветеринары называют такой комплекс симптомов гиперурикозурией. Такое же заболевание встречается и у человека.

Мочекаменная проблема далматинов известна достаточно давно, ученые описали ее еще в 1916 году. Как считают исследователи, повышенное выделение мочевой кислоты появилось из-за работы заводчиков. Они проводили близкородственное скрещивание и пускали в разведение собак, ориентируясь исключительно на их внешние данные, считает автор исследования ветеринарный генетик Даника Баннаш (Danika Bannasch) из школы ветеринарной медицины Калифорнийского университета в Дэвисе (School of Veterinary Medicine at the University of California, Davis).

Поиск «мочекаменного» гена

Но ген, который отвечает за образование мочевой кислоты в критических количествах, ученые не могли найти долгое время. Исследователи из Калифорнийского университета собрали ДНК и образцы мочи и крови у сотен собак, чтобы попытаться все-таки определить неуловимый ген.

Для этого далматина скрестили с одним из родственников – пойнтером. Первое поколение помесей снова скрестили с далматином, и для дальнейшего разведения отобрали только тех собак, у кого наблюдался исключительно низкий уровень мочевой кислоты. Программа скрещивания продолжалась девять поколений. Исследователи старались получить собак, у которых сохранился бы фенотип далматина, а часть генома, где мог содержаться «мочекаменный» ген, принадлежала бы пойнтеру. Таких животных ученые планировали использовать для сравнения с чистопородными далматинами.

[v2]

Генетики провели генетический анализ 153 микросателлитных маркеров в 38 хромосомах собак. Анализ позволил им обнаружить четыре гена, которые и стали основными «кандидатами» на роль виновников.

После дополнительных исследований остался один ген -- SLC2A9, мутация которого и приводит к увеличению уровня мочевой кислоты у далматинов. У людей тоже есть SLC2A9. И он тоже, как выяснилось, регулирует количество мочевой кислоты в крови и моче.

Далматины без камней

Ученые пока не поняли, как ген управляет мочевой кислотой у человека и высших приматов. Поэтому изучение генетики далматинов еще некоторое время будет очень актуальным. Возможно, это позволит все-таки понять, как SLC2A9 действует у человека.

А пока заводчики далматинов получили возможность вывести поколение собак, у которых отсутствует предрасположенность к мочекаменной болезни. «Эту особенность далматина можно устранить, скрещивая чистопородных собак с помесями далматина и пойнтера, -- говорит Баннаш. -- В результате получится здоровая собака, которая похожа на далматина, имеет такие же породные особенности и генетически почти идентична».

Страдающие от камней в почках корреспонденты Infox.ru искренне жалеют об одном: авторы исследования не намерены выяснять, с кем бы так скрестить человека, чтобы получить помесь, не страдающую мочекаменной болезнью и подагрой.

Результаты исследования опубликованы в журнале  PLoS Genetics.