将近10,000年前,定居在底格里斯河和幼发拉底河周围中东地区肥沃新月地带的人类首次从狩猎采集者转变为农民。他们与以啮齿动物为食的猫科动物建立了密切的联系,这些猫科动物在最早的社会文明中很方便地用作古老的害虫防治剂。

猫遗传学有助于确定猫的首次驯化

密苏里大学的一项新研究发现,人类的这种生活方式转变是引发世界上第一次驯化猫的催化剂,随着人类开始环游世界,他们也带来了新的猫科动物朋友。

LeslieA.Lyons是密歇根大学兽医学院的猫科动物遗传学家和Gilbreath-McLorn捐赠的比较医学教授,他收集并分析了肥沃新月区及其周边地区以及整个欧洲、亚洲和非洲的猫的DNA,比较近200种不同的遗传标记。

“我们研究的DNA主要标记之一是微卫星,它们变异非常快,并为我们提供了有关最近几百年猫科动物种群和品种发展的线索,”莱昂斯说。

“我们检查的另一个关键DNA标记是单核苷酸多态性,它是整个基因组中基于单个的变化,为我们提供了关于它们数千年前的古老历史的线索。通过研究和比较这两种标记,我们可以开始拼凑出猫的进化故事。”

莱昂斯补充说,虽然马和牛在不同时期在世界不同地区经历过人类引起的各种驯化事件,但她在研究中对猫科动物遗传学的分析有力地支持了猫可能仅在迁徙前仅在新月沃土被驯化的理论与世界各地的人类。例如,在猫科动物的基因代代相传给小猫后,西欧猫的基因构成现在与东南亚的猫大不相同,这一过程被称为“距离隔离”。

“我们实际上可以将猫称为半驯化猫,因为如果我们将它们放生到野外,它们很可能仍会捕食害虫,并且由于它们的自然行为而能够自行生存和交配,”莱昂斯说。“与狗和其他家养动物不同,我们在驯化过程中并没有真正改变猫的行为,所以猫再次被证明是一种特殊的动物。”

研究猫科动物遗传学30多年的莱昂斯说,这样的研究也支持她更广泛的研究目标,即使用猫作为生物医学模型来研究影响猫和人的遗传疾病,例如多囊肾病、失明和侏儒症.

“比较遗传学和精准医学在‘同一个健康’概念中发挥着关键作用,这意味着我们可以做的任何研究猫遗传病的原因或如何治疗它们的疾病,有一天都可以用于治疗患有相同疾病的人类”里昂斯说。

“我正在构建最终有助于改善猫健康的遗传工具和遗传资源。在构建这些工具时,重要的是要获得具有代表性的样本并了解全世界猫的遗传多样性,这样我们的遗传工具箱才能有用地帮助全世界的猫全球,而不仅仅是在一个特定地区。”

在她的整个职业生涯中,Lyons与猫饲养员和研究合作者合作开发了科学界可以从中受益的综合猫科动物DNA数据库,包括来自世界各地猫科动物的猫基因组测序。在2021年发表于TrendsinGenetics的一项研究中,Lyons及其同事发现猫的基因组结构与人类的相似性超过几乎任何其他非灵长类哺乳动物。

“我们的努力帮助阻止了遗传性疾病在世界范围内的迁移和传递,一个例子是多囊肾病,因为在2004年我们首次对其进行基因测试时,38%的波斯猫患有这种疾病,”莱昂斯说。“现在,由于我们的努力,这一比例已大幅下降,我们的总体目标是在未来根除猫的遗传病。”

目前,唯一可行的多囊肾病治疗方法具有不健康的副作用,包括肝功能衰竭。莱昂斯目前正在与加州大学圣巴巴拉分校的研究人员合作,为患有这种疾病的人开发一项基于饮食的治疗试验。

“如果这些试验成功,我们或许可以让人类尝试将其作为一种更自然、更健康的替代方案,而不是服用可能导致肝功能衰竭或其他健康问题的药物,”莱昂斯说。“我们的努力将继续提供帮助,参与其中感觉很好。”

这项新研究最近发表在《遗传》杂志上。