Отдельные гены и признаки поведения птиц

Поведение птиц во многом зависит от генов, хотя генотип определяет не поведение как таковое, а скорее общее принципы построения нейронных контуров, отвечающих за обработку поступающей информации и принятие решений. Но все-таки есть ситуации, когда можно изучать и отдельные гены, влияющие на поведение.

Например, когда самец зебровой амадины (Taeniopygia guttata) — птицы из семейства ткачиковых — слышит песню другого самца, у него в определенном участке слуховой области переднего мозга начинает экспрессироваться ген egr1. Этого не происходит, когда птица слышит отдельные тона, белый шум или любые другие звуки — это специфический молекулярный ответ на социально-значимую информацию. Песни незнакомых самцов вызывают более сильный молекулярно-генетический ответ, чем щебет старых знакомцев. Кроме того, если самец видит других птиц своего вида (не поющих), активация гена egr1 в ответ на звук чужой песни оказывается более выраженной, чем когда он сидит в одиночестве. Получается, что один тип социально-значимой информации (присутствие сородичей) модулирует реакцию на другой ее тип (звук чужой песни).

Другие социально-значимые внешние сигналы приводят к активации гена egr1 в других участках мозга. Белок, кодируемый геном egr1, является транскрипционным фактором, то есть регулятором активности других генов, его активация стимулирует выработку одного из рилизинг-факторов - GnRH.

Рис.7.5. Taeniopygia guttata

Ученые расшифровали полный геном Taeniopygia guttata. Было установлено, что в геноме амадины есть характерные гены, претерпевшие период быстрой эволюции. Работа этих генов и белки, которые синтезируются с их помощью, вовлечены в обширную сеть регулирования их активности с помощью небольших молекул РНК. Эти РНК, называемые микро-РНК, не предназначены для переноса информации или синтеза белков, а выполняют функции понижения или повышения уровня активности тех или иных генов. Выявив полный набор таких микро-РНК, активно задействованных в работе той части лобной доли головного мозга, которая отвечает за вокальные способности птиц, ученые установили закономерности их работы в тишине и в то время, когда птенцы слышат песни своих родителей. Оказалось, что набор этих микро-РНК сильно меняется в зависимости от того, слышат птицы песни родителей в данные момент или нет, что позволяет, вероятно, «настроить» их на обучение или «высвободить» мозг для иной активности, если обучение в данный момент не уместно.

В той части головного мозга птиц, которая контролирует обучение пению, примерно 5% всех генов регулируется самим процессом пения. Таким образом регулируется более 800 генов.

Исследователи выявили гены домашних и диких кур, которые подверглись селективному отбору в ходе одомашнивания этих птиц. Наиболее интересным является селекционный отбор гена TSHR, кодирующего белок-рецептор, который играет ключевую роль в определении времени, подходящего для репродукции в соответствии с изменениями светового дня. Это время очень жестко контролируется у большинства диких животных, однако у домашних кур-несушек, способных к воспроизводству в течение всего года, этот ген работает иначе.

У цыплят-бройлеров ученые также обнаружили характерную мутацию в гене TBC1D1, человеческий аналог которого был в прошлом связан учеными с ожирением, а сам белок TBC1D1 включен в регулирование поглощения глюкозы мышечными тканями.

Дата добавления: 2014-01-07