https://frosthead.com

Para saintis mengeluarkan DNA dari Hoab Seabiscuit untuk mencari tahu bagaimana dia begitu cepat

Seabiscuit bukanlah kuda yang mengesankan. Dia dianggap agak malas, lebih suka makan dan tidur di gerainya daripada bersenam. Dia telah dihapuskan oleh kebanyakan industri perlumbaan selepas kehilangan 17 perlumbaan pertamanya. Tetapi Seabiscuit akhirnya menjadi salah satu juara terdahulu yang paling disayangi sepanjang masa - mengundi 1938 Kuda Tahun selepas memenangi perlumbaan pertandingan legenda sebagai underdog melawan Pemenang Triple Crown War Admiral pada tahun 1938.

Sebagai ahli fisiologi molekular, konsep pemahaman bagaimana varian gen spesifik dapat mempengaruhi prestasi, sama ada dalam olahraga, belajar atau bagaimana organisme berkembang, selalu tertarik kepada saya. Perlumbaan berbudi busuk seolah-olah menjadi arena yang menjanjikan untuk mengkaji idea ini, kerana pacuan kuda yang berjaya tidak hanya memerlukan sifat fizikal elit, tetapi juga cincin mental seorang juara, kadang-kadang disebut sebagai "kehendak untuk menang".

Di Institute for Equine Genomics di sini di Universiti Binghamton, kami berusaha untuk lebih memahami komponen genetik yang dikaitkan dengan kejayaan pembiakan dalam tumbuhan dan baka kuda lain. Kami juga berminat mencari varian gen yang dapat membantu kuda sebelum dan selepas kerjaya mereka. Kami telah berjaya menjalankan ujian untuk ladang-ladang kuda di seluruh Amerika Syarikat dan di Afrika Selatan dan New Zealand untuk membantu dengan keputusan pembiakan dan membantu mereka mengenali kuda awal yang mungkin tidak sesuai untuk trek.

Beberapa tahun lalu, Jacqueline Cooper dari Yayasan Warisan Seabiscuit telah berhubung. Dia ingin secara genetik menguji keturunan generasi kelima Seabiscuit, bernama Sea Bronze, untuk tujuan pembiakan. Jacqueline bertanya sama ada maklumat genetik mengenai Seabiscuit boleh diperolehi dari penjajahan Laut Gangsa. * Tetapi sejak Seabiscuit setakat ini kembali dalam silsilah, makmal kita benar-benar tidak dapat memastikan gen gen gangsa datang dari yang terkenal hebatnya grandsire. Ia hanya akan berfungsi jika tisu perbandingan dari Seabiscuit masih wujud - suatu cadangan yang tidak mungkin sejak dia meninggal dunia pada tahun 1947 dan dikebumikan di kubur yang tidak didedahkan di Ridgewood Ranch di Northern California.

seabiscuit2.jpg Seabiscuit sebagai seorang anak berusia 7 tahun yang bersara, dengan beberapa anaknya di Ridgewood Ranch di California. (AP)

Semasa panggilan telefon kumpulan antara saya, Jacqueline dan Michael Howard, cucu besar Seabiscuit, dia menyebutkan bahawa kuku Seabiscuit telah dikeluarkan dan dipelihara selepas juara meninggal dunia. Sekarang ini menarik minat saya; kumpulan makmal saya mempunyai kejayaan besar untuk mengekstrak DNA secara utuh dari sampel tulang kuno.

Ternyata kuku perak Seabiscuit - memikirkan booties bayi yang dilapisi logam - dipamerkan di Yayasan Thoroughbred California. Walaupun tidak menjadi amalan hari ini, secara tradisinya, tradisi menghilangkan kuku kuda pacuan sebagai kenang-kenangan sebelum dikebumikan. Kuku perak sering berfungsi sebagai kenang-kenangan hiasan, kadang kala digunakan untuk memegang rokok dan perlawanan.

seabiscuit silver hoof.jpg Salah satu hooves perak Seabiscuit. Bahagian bawahnya adalah dinding berkuku, manakala bahagian atas dan tengahnya adalah perak. (Jacqueline Cooper)

Apabila makmal kami menerima dua kuku Seabiscuit, namun, perkara paling ketara tentang mereka adalah bagaimana mereka merosot. Sebahagian besar dari setiap kuku telah menarik diri dari kasut perak. Perkataan terbaik untuk menggambarkan mereka adalah kasar. Dan bahagian atas terung adalah sangat jauh ke dalam setiap kaki, kami takut tulang telah dikeluarkan sepenuhnya dari sampel semasa proses perak. Kami memutuskan untuk menolak ke hadapan dan melihat apa yang dapat kami temui.

Ph.D. pelajar Kate DeRosa, dengan bantuan Andy Merriwether, yang mengarahkan Laboratorium DNA Purba dan Forensik di kampus, menggerudi ke kuku, dengan harapan dapat menemui apa yang disebut tulang keranda, tulang paling bawah di dalam kapsul kuku kuda. Ketika Kate digerudi, serbuk yang dihasilkan bertukar menjadi coklat gelap, menandakan ia bukan bahan bukan tulang, putih, menunjukkan tulang keranda memang masih ada.

Kate DeRosa.jpg Kate DeRosa mengekstrak apa yang dia boleh dari bahagian bawah kuku. (Steven Tammariello)

Pasukan kami pergi untuk mengeluarkan DNA dari tulang serbuk. DNA nuklear agak terdegradasi, yang tidak mengejutkan kita memandangkan umur sampel dan rawatan kimia yang keras telah didedahkan oleh kuku selama proses perak. DNA mitokondria, walaupun, adalah utuh. Kami menggunakannya untuk mengesahkan garis keturunan ibu dari sampel dan mengesahkan bahawa kuku itu sebenarnya dari Seabiscuit.

Walaupun DNA nuklear dari sampel kuku itu tidak utuh, Kate masih dapat menyusun sebahagian gen spesifik yang berkaitan dengan jarak lumba optimum dalam bidang tulen. Kami mendapati bahawa Seabiscuit mempunyai variasi gen yang sering dijumpai dalam kuda yang merupakan pelari jarak jauh yang baik. Namun, menariknya, ini adalah variasi dalam gen perlumbaan kecil yang biasanya terdapat dalam kuda berlari.

Kombinasi stamina dan kelajuan genetik yang jarang berlaku ini nampaknya tercetus dalam rekod perlumbaan juara, memandangkan ia memenangi perlumbaan dari jarak pendek sejauh 5 km (jarak jauh) sejauh 1ΒΌ batu (jarak). Lebih-lebih lagi, kuda hari ini yang kami kenal pasti dengan genotip ini cenderung menjadi penggemar lewat, memenangi perlumbaan pertama mereka hampir tiga bulan kemudian, secara purata, daripada kuda dengan genotip yang berkaitan dengan precocity. Bunyi seperti rekod perlumbaan Seabiscuit: Dia tidak menjadi bintang perlumbaan sebenar sehingga musim lumba 4 tahun.

seabiscuit hoof2.jpg Bahagian bawah ketulan perak Seabiscuit, pra-penggerudian. Kedua tapak penggerudian berada di kedua-dua sisi titik katak 'segi tiga, ' yang sama dengan ujung jari seseorang. (Jacqueline Cooper)

Makmal kami akan terus mengkaji genom Seabiscuit, yang memberi tumpuan kepada gen-gen yang dikaitkan dengan sifat-sifat fizikal yang lain, serta gen yang mengawal sifat-sifat perlahan seperti agresif, rasa ingin tahu dan kebolehpasaran. Mungkin Seabiscuit mempunyai variasi dalam gen tingkah laku yang memberi dia keinginan yang luar biasa untuk menang walaupun sifat fizikalnya kurang daripada ideal.

Melalui kajian ini, rakan kongsi yang berkolaborasi berharap untuk mendapatkan idea tentang apa komponen genetik yang membuat Seabiscuit lumba kuda yang hebat itu. Kami tahu bahawa kuda-kuda tulen di awal abad ke-20 kelihatan agak berbeza daripada kuda hari ini, jadi ia akan menjadi menarik untuk melihat sama ada DNA Seabiscuit berbeza daripada rakan-rakannya yang moden. Buat masa ini, prospek pengklonan Seabiscuit tidak mungkin, kerana kuantiti yang tidak mencukupi dan kualiti DNA nuklear yang tidak mencukupi dapat kami sembuh.

* Nota Editor, 31 Oktober, 2018: Versi sebelumnya dalam kisah ini salah menyatakan bahawa keturunan generasi keturunan Seabiscuit dinamakan Gangsa Gangsa, padahal sebenarnya Laut Gangsa. Kisah itu telah diedit untuk membetulkan fakta itu.


Artikel ini pada asalnya diterbitkan di The Conversation. Perbualan

Steven Tammariello, Profesor Madya Sains Biologi dan Pengarah Institut Genomik Ekuin, Universiti Binghamton, Universiti Negeri New York

Para saintis mengeluarkan DNA dari Hoab Seabiscuit untuk mencari tahu bagaimana dia begitu cepat