Все новости

Собачий венерический рак проигнорировал естественный отбор. Его мутации не приносят ему ни пользы, ни вреда

Ученые исследовали заразный собачий рак — трансмиссивную венерическую опухоль собак (ТВОС), которая передается половым путем. Оказалось, он возник примерно 6000 лет назад в Центральной или Северной Азии, а его гены с тех пор почти не эволюционируют.
Описание
© atiger / Shutterstock

Трансмиссивную венерическую опухоль собак (ТВОС) впервые описал российский ветеринар Мстислав Новинский в 1876 году. Собаки заражаются ею во время спаривания. В этом процессе выделяют стадию «замка́», когда самец и самка по физиологическим причинам «приклеиваются» друг к другу. В этот момент самец выделяет сперму, и тогда же, если кто-то из участников спаривания заражен, передаются раковые клетки. Затем ТВОС проявляется в виде опухолей в вульве или на пенисе. 

ТВОС уникальна по двум причинам. Первая — это его заразность, вторая — длительность его существования. Эта опухоль, по сути, представляет собой культуру раковых клеток, которая, появившись много лет назад, до сих пор живет, не прерываясь, и распространяется по миру от собаки к собаке, как метастазы от органа к органу. На примере этого заболевания ученые могут посмотреть, как рак эволюционирует в течение долгого времени — жизнь любого человеческого рака коротка. Ему посвятили свое исследование ученые, опубликовавшие свою статью в Science.

Читайте также: Собаки прошлого века. Что экспонаты биологического музея могут рассказать о развитии медицины

Авторы секвенировали геном из 546 опухолей, собранных у собак из 43 стран со всех обитаемых континентов. Они провели анализ генома опухоли и построили его филогенетическое древо. С его помощью ученые установили примерное время возникновения рака и его путь по Земле. 

Оказалось, первая собака, заболевшая ТВОС, жила где-то на севере Азии, в промежутке от 8508 до 4148 лет назад. Примерно 2000 лет назад болезнь покинула очаг и стала распространяться по Евразии, 500 лет назад по морю попала в Америку, затем — в Австралию. Лишь около 100 лет назад она добралась уже из Америки в Африку.

Изучение мутаций рака показало, что у генома ТВОС их очень много, больше, чем у любого другого рака. При этом, как ни странно, подавляющее большинство мутаций синонимичны, то есть они не приводят ни к каким изменениям в структуре белка. Это значит, что почти все мутации ТВОС нейтральны и никак не участвуют в процессах отбора. Рак мутирует безо всякой пользы или вреда для себя, просто так, в соответствии с нейтральной теорией эволюции. Ученые нашли только два гена, мутации в которых могли когда-то привести к превращению обычных клеток в раковые.

Анализ мутаций показал пять сигнатур, то есть участков ДНК, в которых происходят замены нуклеотидов. Одна из них была особенно интересной, это последовательность GTCCA. Ее особенность в том, что мутации в ней, начавшись в начале пути ТВОС, прекратили происходить 2000—1000 лет назад по неизвестной причине. Ученые отмечают, что похожая сигнатура накапливала мутации у человека в промежутке 15 000 — 2000 лет назад. Возможно, и у собачьего рака, и у человека мутации происходили из-за какого-то фактора окружающей среды, который перестал действовать 2000 лет назад.

 Максим Абдулаев