Ansökan: Genetisk och funktionell karakterisering av den tidiga fasen av hundens domesticering.

Tidsperiod:

1 januari 2013 – 31 december 2016

Projektledare:

Erik Axelsson

Finansiär:

Vetenskapsrådet

Bidragstyp:

Projektbidrag

Budget:

3 400 000 SEK

Hunden har spelat en betydelsefull roll under framväxten av den mänskliga civilisationen och utgör fortfarande en viktig del av vår kultur. Trots det har vi mycket lite kännedom om den genetiska grunden för de karaktärsdrag som åtskiljer hundar och dess vilda anfäder vargarna. Tidigare forskning antyder att hunden kan ha domesticerats för ungefär 12000 år sedan någonstans i Asien eller Europa. Möjligen startade denna process genom att människor avsiktligen sökte upp varglyor för att fånga in och tämja vargvalpar, men mera troligt närmade sig vargar istället självmant oss för att söka föda i de soptippar som hade blivit vanliga sedan människan blivit bofast. De vargar som var mest lämpade för detta nya levnadssätt, t.ex. genom att inte sky människors närvaro, kan ha utgjort den moderna hundens anfäder. För att sprida ljus över denna tidiga fas av hundens historia vill vi identifiera och karakterisera de genetiska förändringar som var avgörande för att hunden skulle klara ett liv i nära samklang med människan. Genom att utöka en redan påbörjad kartläggning av DNA-sekvensen hos ett stort antal hundar och vargar kommer vi att leta efter områden i hundens arvsmassa som uppvisar spår av selektion. Genetiska förändringar som utgör grunden för viktiga anpassningar hos hunden kan sannolikt spåras till sådana ?domesticeringsområden?. I samband med preliminära analyser av domesticeringsområden har vi funnit ett flertal gener som är viktiga för förmågan att bryta ner stärkelse. För en av dessa, amylas, (som kodar för det enzym som ansvarar för det första steget i nedbrytningen av stärkelse) har vi klarlagt att en urvalsprocess i samband med hundens domesticering har gett upphov till en kraftigt ökad enzymaktivitet hos hundar jämfört med vargar, och att denna ökning kan förklaras av ett ökat antal kopior av amylasgenen. Detta tyder på att förmågan att kunna livnära sig på stärkelserik mat, jämfört med den mest köttbaserade dieten hos vargar, var helt avgörande för tidiga hundar. Vi kommer nu att gå vidare med att i detalj kartlägga den genetiska och funktionella grunden för fler anpassningar till en stärkelserik diet hos hunden. Våra preliminära analyser har också visat att många gener som styr nervsystemets utveckling finns samlade i domesticeringsområden. Detta stöder tidigare hypoteser om att anpassningar av beteendet har varit viktiga under tidig hunddomesticering. Med anledning av detta kommer vi att påbörja en kartläggning av den genetiska grunden för beteendeskillnader hos hundar och vargar. Genom att jämföra hur gener uttrycks i hund- respektive varghjärnor vill vi identifiera gener som skulle kunna förklara ett förändrat beteende. Därefter kommer vi att undersöka om några av dessa geners fysiska position i arvsanlaget sammanfaller med de områden som sannolikt utgör grund för viktiga anpassningar under hunddomesticeringen. Tillsammans ger oss dessa analyser en lista med gener som är av högsta prioritet för framtida detaljerade funktionella analyser med mål att förstå den genetiska grunden för hundens beteende. Genom att kartlägga den genetiska grunden för karaktärsdrag som åtskiljer hund och varg kommer vi att kunna ge en inblick i hur och varför hunden domesticerades, men även öka vår förståelse för generella mekanismer som förklarar domesticeringsprocessen. Detta projekt kommer också att leda till ny detaljerad kunskap om hundars näringsfysiologi och stärkelsenedbrytningens molekylära grund, något som i längden kan leda till bättre hundmat samt gynna förståelsen av sjukdomar som diabetes. Slutligen kommer vi att lägga grunden för en detaljerad förståelse av den molekylära grunden för beteendeskillnader mellan hund och varg, något som skulle kunna leda till ökad kunskap om även mänskligt beteende.