https://frosthead.com

Oamenii de știință extrag ADN-ul din copitele Seabiscuit-ului pentru a descoperi cum a fost atât de rapid

Seabiscuit nu era un cal cu aspect impresionant. Era considerat destul de leneș, preferând să mănânce și să doarmă în tarabă, decât să facă exerciții fizice. A fost eliminat de majoritatea industriei de curse după ce a pierdut primele 17 curse. Dar Seabiscuit a devenit în cele din urmă unul dintre cei mai iubiți campioni de rasă din toate timpurile - a votat 1938 Calul Anului, după ce și-a câștigat cursa legendară a meciului ca subdog împotriva împotriva amiralului de război din Triple Crown în 1938.

Ca fiziolog molecular, m-a intrigat întotdeauna conceptul de a înțelege modul în care variantele specifice de gene pot afecta performanța, fie că este vorba de atletism, de învățare sau chiar de cum se dezvoltă un organism. Curse de rasă părea o arenă promițătoare pentru a studia această idee, deoarece caii de curse de succes au nevoie nu numai de atribute fizice de elită, ci și de machiajul mental al unui campion, uneori denumit „voința de a câștiga”.

La Institutul pentru Genomica Equină de la Universitatea Binghamton, încercăm să înțelegem mai bine componentele genetice asociate cu succesul reproducerii la rasele de rasă și la alte rase de cai. De asemenea, suntem interesați să găsim variante de gene care ar putea ajuta caii înainte și după cariera lor de curse. Am efectuat cu succes teste pentru fermele de cai din SUA și din Africa de Sud și Noua Zeelandă pentru a ajuta la luarea deciziilor de reproducere și pentru a le ajuta să identifice din timp care cai probabil nu erau potriviți pentru pista.

Câțiva ani în urmă, Jacqueline Cooper de la Seabiscuit Heritage Foundation a luat legătura. Ea a vrut să testeze genetic un descendent de generația a cincea a Seabiscuit, numit Marea Bronzului, în scopuri de reproducere. Jacqueline a întrebat dacă orice informație genetică despre Seabiscuit poate fi obținută din secvențializarea Mării Bronzului. * Dar, deoarece Seabiscuit era până acum în pedigree, laboratorul nostru nu putea fi sigur care dintre genele Mării Bronzului proveneau de la renumitul său mare-măreț strămoş. Ar funcționa doar dacă țesutul de comparație de la Seabiscuit ar mai exista - o propunere improbabilă de când a murit în 1947 și este înmormântat într-o mormântă nedezvăluită la Ridgewood Ranch din nordul Californiei.

seabiscuit2.jpg Seabiscuit ca un pensionar în vârstă de 7 ani, cu o parte din urmașii săi la Ridgewood Ranch, în California. (AP)

În timpul unui apel telefonic de grup dintre mine, Jacqueline și Michael Howard, strănepotul proprietarului Seabiscuit, a menționat că copitele lui Seabiscuit au fost îndepărtate și păstrate după moartea campionului. Acum mi-a stârnit interesul; Grupul meu de laborator a avut mare succes extrăgând ADN rezonabil intact din probe osoase antice.

S-a dovedit că copitele argintate ale lui Seabiscuit - gândiți-vă la cizmele unui bebeluș acoperite în metal - au fost expuse la California Thocketsbred Foundation. Deși astăzi nu era o practică obișnuită, în mod istoric, era obișnuit să se înlăture copitele unui cal de curse de campion, ca păzire înainte de înmormântare. Copitele argintate au servit adesea ca memento decorativ, uneori fiind chiar folosite pentru a ține țigări și chibrituri.

copac de argint maritim.jpg Unul dintre copitele argintate ale Seabiscuit. Porțiunea inferioară este peretele copitei, în timp ce secțiunile superioare și mijlocii sunt argintii. (Jacqueline Cooper)

Când laboratorul nostru a primit două dintre copitele lui Seabiscuit, cel mai vizibil lucru despre ele a fost cât de deteriorate erau. O porție grozavă din fiecare copit se smulsese din pantoful de argint. Cel mai bun cuvânt pentru a le descrie a fost zdrențuit. Și vârful scobit era atât de adânc în fiecare copit, ne era teamă că oasele au fost eliminate complet din probe în timpul procesului de argintare. Am decis să facem față înainte și să vedem ce am putea găsi.

Ph.D. studenta Kate DeRosa, cu asistența lui Andy Merriwether, care dirijează laboratorul Antic DNA și criminalistic în campus, a găurit în copite, în speranța de a găsi ceea ce se numește osul sicriului, cel mai de jos din interiorul unei capsule de copac ecvin. Pe măsură ce Kate a găurit, pulberea rezultată s-a transformat din maro închis, indicând că este o substanță non-osoasă, spre alb, ceea ce sugerează că oasele sicriului erau încă acolo.

Kate DeRosa.jpg Kate DeRosa extrage ce poate din fundul copitei. (Steven Tammariello)

Echipa noastră a continuat să extragă ADN din osul praf. ADN-ul nuclear a fost oarecum degradat, ceea ce nu ne-a surprins, având în vedere vârsta eșantioanelor și tratamentul chimic dur la care au fost expuse copitele în timpul procesului de argintare. ADN-ul mitocondrial, însă, era intact. L-am folosit pentru a verifica linia maternă a eșantioanelor și pentru a confirma că copitele erau într-adevăr din Seabiscuit.

Deși ADN-ul nuclear din eșantionul copitei nu a fost intact, Kate a fost în continuare capabil să secvenționeze parțial gene specifice asociate cu distanța optimă de curse în rasa îngustă. Am descoperit că Seabiscuit a avut variante de gene care se găsesc adesea la caii care sunt alergători de la distanță bună. Interesant este însă că, la baza acesteia, au existat variante la genele de curse minore care se găsesc, de obicei, la caii de sprint.

Această combinație genetică oarecum rară de rezistență și viteză pare să fie reflectată în palmaresul campionatului, deoarece a câștigat curse de la cât mai puțin de 5 furlonguri (sprint) până la 1¼ mile (distanță). Mai departe, caii de astăzi pe care i-am identificat cu acest genotip tind să fie înfloritori târziu, câștigând prima lor rasă aproape trei luni mai târziu, în medie, decât caii cu un genotip asociat cu precocitatea. Pare a fi recordul de curse al lui Seabiscuit: El nu a devenit o adevărată vedetă de curse până în sezonul său de 4 ani.

seabiscuit hoof2.jpg Partea inferioară a copitei argintate a Seabiscuit, pre-găurire. Cele două locații de foraj erau de o parte și de alta a punctului „broaștei” triunghiulare, care este analog cu vârful degetului unei persoane. (Jacqueline Cooper)

Laboratorul nostru va continua să examineze genomul Seabiscuit, concentrându-se pe gene legate de alte atribute fizice, precum și pe gene care controlează trăsăturile temperamentului, cum ar fi agresivitatea, curiozitatea și antrenabilitatea. Poate că Seabiscuit a avut variante în aceste gene comportamentale care i-au oferit dorința incredibilă de a câștiga în ciuda atributelor sale fizice mai puțin decât ideale.

Prin acest studiu, partenerii care colaborează speră să se facă o idee despre componentele genetice care au făcut din Seabiscuit marele cal de curse care el a fost. Știm că rasele de curse de la începutul secolului XX arătau cu totul altfel decât caii de azi, așa că va fi interesant de văzut dacă ADN-ul lui Seabiscuit este vizibil diferit de omologii săi moderni. Deocamdată, perspectiva clonării Seabiscuit nu este posibilă, din cauza cantității insuficiente și a calității precare a ADN-ului nuclear pe care l-am putea recupera.

* Nota editorului, 31 octombrie 2018: O versiune anterioară a acestei povești afirma în mod incorect că descendența generației a cincea din Seabiscuit a fost numită Steaua de bronz, când, de fapt, a fost Marea Bronzului. Povestea a fost editată pentru a corecta acest fapt.


Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation. Conversatia

Steven Tammariello, profesor asociat de științe biologice și director al Institutului de Genomică Equină, Universitatea Binghamton, Universitatea de Stat din New York

Oamenii de știință extrag ADN-ul din copitele Seabiscuit-ului pentru a descoperi cum a fost atât de rapid