Olyan szerencsés helyzetben vagyunk, hogy újra áttanulmányozhatunk egy nagyszerű előadást a 2. Kutyaetológiai Konferenciáról! 

A szociális interakciók modellezésére kitűnően alkalmas szervezetek a kutyák. Mivel az ember háziállatai, jól vizsgálható az emberhez való kötődésük, és tanulmányozható rajtuk a domesztikáció, vagyis a háziasítás során lezajló változások. 

A viselkedésgenetikában is kedvelt modellek, mert kötődnek az emberhez, a genomjuk szekvenált (vagyis a teljes genetikai anyagukat ismerjük), emellett számos emberi pszichiátriai betegség is megjelenik náluk természetesen. A korábbi rágcsáló modellek esetén csak mesterségesen lehetett előidézni ezeket. 

A viselkedésgenetika a pszichológia és a genetika közös tudományága. A viselkedés komplex jelleg, amely számos gén, a gének interakciói és a környezet hatására együttesen alakul ki. A viselkedésgenetikai vizsgálatok első lépése a vizsgálatok típusának kiválasztása, amely esetünkben kutyafajták közötti, és kutyafajtákon belüli összehasonlító elemzés  volt. Ezt követte párhuzamosan a kiválasztott gének illetve a viselkedés, mint jelleg vizsgálata. Ezeket együttesen a statisztikai elemzés követte. 

A viselkedés mérésére sokféle módszert használhatunk, mi öt féle viselkedéstesztet alkalmaztunk. Az alsó képen egy szeparációs tesztet láthatunk, amikor is a kutyát kikötjük egy fához, elmegy tőle a gazdája és figyeljük, mennyire néz utána, mennyire ragaszkodó. A jobb felső képen egy problémamegoldó tesztet láthatunk, amikor is kutyaeledelt rakunk egy madárketrecbe, alul kivágjuk, és megnézzük, mennyire hamar oldja meg a kutya a helyzetet, illetve hogy feladja-e, és közben mennyi segítséget vár a gazdájától. Emellett használtuk az üdvözlés tesztet, amikor a kutyához közelít a kísérletvezető, erre nézzük a kutya reakcióját, ha barátságos, a kísérletvezető arrébb lép, majd figyeljük, hogy a kutya követi-e. A következő teszt a fenyegető megközelítésre való reakció volt. A kísérletvezető előrehajtott háttal, csúnyán nézve közelít a kutya felé. Az utolsó tesztünk az volt, hogy a gazda elbújt a kutya elől, kevés ideig ott tartottuk, majd elengedtük a kutyát, hogy a gazdája után megy-e. 

A viselkedés tesztelésével párhuzamosan a kiválasztott génünk vizsgálata zajlott. Mielőtt belemennék a genetikai vizsgálatokba, kicsit beszélnék a genomról. Az ember örökítőanyaga, vagyis a DNS molekulák összessége a genom. A genom 3000 darab 1000 oldalas könyvnek feleltethető meg, vagyis egy nagy könyvtárnak. Ezekben a könyvekben kizárólag négy betű kombinálódik: az A, T, C és a G betűk. 

Ezek persze ismétlődhetnek, és mindenféle sorrendbe állíthatóak egymás után. Minden oldalon található 1-1 betűhiba, az egyedek ezért különböznek egymástól. A nem rokon egyedek közti azonosság 99,5 %, amely elsőre soknak tűnhet, de gondoljunk bele, hogy a genomban az is kódolva van, hogy egy fejünk van, egy szívünk, satöbbi. A maradék 0,5 % okozói a mutációk és a polimorfizmusok. Mutációkról akkor beszélünk, ha a populációban 1 % alatti gyakorisággal fordulnak elő, tehát rendkívül ritkák, és általában betegséget okoznak. Ilyen mutációk okozta betegségek a színtévesztés, vagy a sarlósejtes vérszegénység. Ez utóbbi betegség során a betegnek egyes vörösvértestjei sarló alakúak, így nem tudják hatékonyan szállítani az oxigént. Érdekes módon azonban Afrikában ez egy rendkívül elterjedt mutáció, mert védelmet nyújt a malária ellen. A polimorfizmusok előfordulási gyakorisága a populációkban pedig 1 % feletti, általában csak hajlamot, valószínűséget jelent az adott jelleg kialakulására nézve (ez lehet betegség, viselkedés, stb.). 

 Mi az oxitocin rendszerrel foglalkoztunk. Ez a fehérje a viselkedéssel, a szociális memória kialakulásával, az anya gyermekhez való kötődésével, illetve a szülés beindításával is kapcsolatba hozható. Utóbbi tulajdonságai miatt általában női hormonként gondolunk rá, de a szociális képességekkel mind nőkben, mind férfiakban erősen összefüggést mutat. Emellett súlyos pszichiátriai kórképekkel is asszociál (vagyis összefüggést mutat), úgy mint depresszió, szorongás, autizmus. A fehérje szerkezete evolúciósan konzervált, vagyis mindenhol ugyanolyan, a variációkat a genetikai polimorfizmusok adják.
Embernél az oxitocin fehérjét kódoló génben csekély polimorfizmust találtak, így a figyelem középpontjába helyette az oxitocin receptor gén került. Mi is azért választottuk ezt a gént, mert az ember és a kutya génje csak kevés ponton tér el egymástól, egyébként nagyon hasonló, és a kutya génről még nem volt információ. Az oxitocin receptor gén az oxitocin receptor fehérjét kódolja, amely feladata, hogy az oxitocin fehérje hatását bejuttassa a sejtbe.

Célunk az volt, hogy az OXTR génben polimorfizmusokat találjunk, amely sikerült is: az ábrán látható 3 polimorfizmust, vagyis betűhibát azonosítottuk. A genetikai vizsgálatok DNS mintavétellel kezdődnek. Fogunk két fültisztító pálcikát, amelyeknek levágjuk az egyik végét, a levágott végénél megfogjuk, és a kutya szájának egyik oldalához dörzsöljük. Ezt követően egy mintavevő csőbe dobjuk. Ezt a folyamatot mégegyszer megismételjük, hogyha probléma lenne az egyik DNS mintával, a másikat tudjuk használni a genetikai analízishez. Módszereinket tekintve sokféle módszerrel dolgoztunk, de egy könnyen megérthető, gyakran használt módszer az RFLP, én most arról ejtenék pár szót. Ez a módszer a DNS hasításán alapszik. Ekkor van egy enzimünk, amely felismer egy bizonyos szót, ez esetben a TGCGCA szót, és ha ez a szó jelen van, elvágja a DNS szakaszt. Ha ebben a szóban csak egy betű is kicserélődik, az enzim nem vág. 

A DNS darabok láthatóvá tételére és a DNS szakaszok hosszának megállapítására a DNS elektroforézis technikát használtuk. Láthatjuk, hogy C betű hordozása esetén nem vágott az enzim, tehát egy hosszú DNS szakaszunk van, míg T betű hordozása esetén két rövidebb szakaszt kapunk. Ha megtörtént a gének és a viselkedés vizsgálata, a statisztikai elemzés következik. 

Alapkérdésünk az volt, ha a kutyák genotípusa különbözik, akkor vajon a viselkedésük is más-e. A megfigyelt viselkedési faktoraink az öt teszt során a következők voltak: közelségkeresés, reakció a gazdától való elválasztásra, barátságosság, és emberre tekintés. A narancssárgával jelölt polimorfizmus közelségkereséssel függött össze mind border collie-k, mind németjuhászok esetén, mindkét esetben az a kutya mutatkozott közelségkeresőbbnek, amely A betűt (allélt) hordozott. A piros polimorfizmus barátságossággal függött össze mindkét kutyánál, de border collie-nál a T betűt hordozó, míg németjuhásznál az A betűt hordozó volt barátságosabb. A zöld polimorfizmus szintén barátságossággal mutatott összefüggést, border collie-k esetén a G betűt, németjuhászok esetén az A betűt hordozó mutatkozott barátságosabbnak.
Összefoglalásként visszatérnék korábbi ábrámhoz. A szociális viselkedés ugye egy komplex jelleg, amely a gének és a környezet hatására alakul ki. Mi egy faktort megtaláltunk, amelynek a létrejöttében szerepe van, ez az OXTR gén, de még sok más genetikai faktor megismerése szükséges ahhoz, hogy a szociális viselkedést teljes mértékben megértsük.

Forrás:

Koller Dóra (MTA-ELTE Összehasonlító Etológiai Kutatócsoport

Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet)