https://frosthead.com

Forskere trekker ut DNA fra Seabiscuits høve for å finne ut hvordan han var så rask

Seabiscuit var ikke en imponerende hest. Han ble ansett som ganske lat, og foretrakk å spise og sove i båsen i stedet for å trene. Han var blitt avskrevet av det meste av racingindustrien etter å ha tapt sine første 17 løp. Men Seabiscuit ble til slutt en av de mest elskede fullblods-mesterne gjennom tidene - kåret til 1938 Horse of the Year etter å ha vunnet sitt legendariske kampløp som underdog mot Triple Crown-vinner War Admiral i 1938.

Som molekylærfysiolog har konseptet med å forstå hvordan spesifikke genvarianter kan påvirke prestasjoner, enten det er innen friidrett, læring eller til og med hvordan en organisme utvikler seg, alltid fascinert meg. Fullblods racing syntes å være en lovende arena for å studere denne ideen, siden vellykkede racerhester ikke bare trenger fysiske eliteegenskaper, men også den mentale sminken til en mester, noen ganger omtalt som "viljen til å vinne."

På Institute for Equine Genomics her ved Binghamton University prøver vi å forstå de genetiske komponentene som er forbundet med avlsuksess hos fullblods og andre hesteraser. Vi er også interessert i å finne genvarianter som kan hjelpe hester før og etter deres karriere. Vi har vellykket gjennomført tester for hestegårder over hele USA og i Sør-Afrika og New Zealand for å hjelpe med avlsbeslutninger og hjelpe dem med å identifisere tidlig hvilke hester som sannsynligvis ikke var egnet for banen.

For noen år tilbake fikk Jacqueline Cooper fra Seabiscuit Heritage Foundation kontakt. Hun ville genetisk teste en femte generasjons etterkommer av Seabiscuit, kalt Bronze Sea, for avlsformål. Jacqueline spurte om genetisk informasjon om Seabiscuit kunne fås ved å sekvensere Bronze Sea. * Men siden Seabiscuit var så langt tilbake i stamtavlen, kunne laboratoriet vårt virkelig ikke være sikker på hvilke av Bronze Seas gener som kom fra hans berømte oldemann farfar. Det ville bare fungere hvis sammenligningsvev fra Seabiscuit fortsatt eksisterte - en usannsynlig påstand siden han døde i 1947 og blir gravlagt i en ikke avslørt grav ved Ridgewood Ranch i Nord-California.

seabiscuit2.jpg Seabiscuit som en pensjonert 7-åring, med noen av sine avkom på Ridgewood Ranch i California. (AP)

Under en gruppesamtale mellom meg, Jacqueline og Michael Howard, oldebarnet til Seabiscuites eier, nevnte han at Seabiscuits høve var fjernet og bevart etter at mesteren døde. Nå vekket dette interessen min; min laboratoriegruppe har hatt stor suksess og utvunnet rimelig intakt DNA fra gamle benprøver.

Det viste seg at Seabiscuits sølvede høve - tenk på babyens støvler belagt i metall - var utstilt på California Thoroughbred Foundation. Selv om det ikke er vanlig praksis i dag, var det historisk sett vanlig å fjerne hovene til en mester løpshest som en minnesmerke før begravelse. De sølvlagte høve tjente ofte som dekorative minner, noen ganger til og med brukt til å holde på sigaretter og fyrstikker.

seabiscuit silver hov.jpg En av Seabiscuit sølvede høver. Den nedre delen er hovveggen, mens den øverste og midtre delen er sølv. (Jacqueline Cooper)

Da laboratoriet vårt mottok to av Seabiscuit-høve, var det mest bemerkelsesverdige med dem hvor forverrede de var. En stor del av hver hov hadde trukket bort fra sølvskoen. Det beste ordet for å beskrive dem var fillete. Og den uthulede toppen var så dypt inn i hver hov, vi var redd beinene hadde blitt fjernet helt fra prøvene under sølvprosessen. Vi bestemte oss for å presse frem og se hva vi kunne finne.

Ph.D. student Kate DeRosa, med assistanse fra Andy Merriwether, som leder Det gamle DNA og rettsmedisinske laboratorium på campus, boret inn i høve, i håp om å finne det som kalles kistebeinet, det nederste beinet inne i en hestekapsel. Da Kate boret, ble det resulterende pulveret omgjort fra mørkebrunt, og antydet at det var et stoff som ikke var bein, til hvitt, noe som antydet at kistebeinene fremdeles var der.

Kate DeRosa.jpg Kate DeRosa trekker ut det hun kan fra bunnen av hoven. (Steven Tammariello)

Teamet vårt fortsatte med å trekke ut DNA fra det pulveriserte beinet. Det kjernefysiske DNAet var noe nedbrutt, noe som ikke overrasket oss med tanke på alderen på prøvene og den harde kjemiske behandlingen høiene hadde blitt utsatt for under sølvprosessen. Mitokondrialt DNA var imidlertid intakt. Vi brukte den for å bekrefte moderens avstamning av prøvene og bekrefte at høiene var fra Seabiscuit.

Selv om det kjernefysiske DNAet fra hovprøven ikke var intakt, var Kate fortsatt i stand til delvis å sekvensere spesifikke gener assosiert med optimal racingavstand i fullblodsbrød. Vi fant ut at Seabiscuit hadde genvarianter som ofte finnes hos hester som er god distanseløpere. Interessant er det imidlertid at underliggende varianter av mindre racinggener som vanligvis finnes i sprinthester.

Denne noe sjeldne genetiske kombinasjonen av utholdenhet og hastighet ser ut til å gjenspeiles i mesterens løpsrekord, da han vant løp fra så korte som 5 furlongs (sprint) til så lenge som 1¼ miles (distanse). Videre hester i dag som vi har identifisert med denne genotypen, har en tendens til å være sene blomstrere, og vant deres første løp nesten tre måneder senere, i gjennomsnitt, enn hester med en genotype assosiert med nærhet. Høres ut som Seabiscuits løpsrekord: Han ble ikke en ekte racingstjerne før sin 4 år gamle racingsesong.

seabiscuit hov2.jpg Bunnen av Seabiscuit er sølvfarget hov, forboring. De to borestedene var på hver side av punktet med den trekantede 'frosken', som er analogt med en persons fingertupp. (Jacqueline Cooper)

Laboratoriet vårt vil fortsette å undersøke Seabiscuits genom, med fokus på gener knyttet til andre fysiske egenskaper, samt gener som kontrollerer temperamenttrekk som aggresjon, nysgjerrighet og trenbarhet. Kanskje Seabiscuit hadde varianter i disse atferdsgenene som ga ham det utrolige ønsket om å vinne til tross for hans mindre enn ideelle fysiske attributter.

Gjennom denne studien håper samarbeidspartnerne å få et inntrykk av hvilke genetiske komponenter som gjorde Seabiscuit til den store løpshesten han var. Vi vet at rasende fullblods på begynnelsen av 1900-tallet så ganske annerledes ut enn dagens hester, så det vil være interessant å se om Seabiscuits DNA er merkbart annerledes enn hos de moderne kollegene. Foreløpig er utsiktene til kloning av Seabiscuit ikke mulig, på grunn av utilstrekkelig mengde og dårlig kvalitet på det kjernefysiske DNAet vi kunne gjenopprette.

* Redaktørens merknad 31. oktober 2018: En tidligere versjon av denne historien uttalte feil at Seabiscuits femte generasjons etterkommer ble kalt Bronze Star, da det faktisk var Bronze Sea. Historien er redigert for å rette opp i det faktum.


Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation. Samtalen

Steven Tammariello, førsteamanuensis i biologiske vitenskaper og direktør for Institute for Equine Genomics, Binghamton University, State University of New York

Forskere trekker ut DNA fra Seabiscuits høve for å finne ut hvordan han var så rask