https://frosthead.com

Forskere henter DNA fra Seabiscuit-hove for at finde ud af, hvordan han var så hurtig

Seabiscuit var ikke en imponerende hest. Han blev betragtet som temmelig doven og foretrak at spise og sove i sin bås i stedet for at træne. Han var blevet afskrevet af det meste af racebranchen efter at have mistet sine første 17 løb. Men Seabiscuit blev til sidst en af ​​de mest elskede fullblods mestere gennem tidene - kåret 1938 Horse of the Year efter at have vundet sit legendariske match race som underdog mod Triple Crown-vinderen War Admiral i 1938.

Som molekylær fysiolog har konceptet med at forstå, hvordan specifikke genvarianter kan påvirke præstationer, hvad enten det drejer sig om atletik, læring eller endda hvordan en organisme udvikler sig, altid været en fascinerende interesse for mig. Fullblods racing syntes at være en lovende arena for at studere denne idé, da vellykkede raceheste ikke kun har brug for elitære fysiske egenskaber, men også den mentale sammensætning af en mester, nogle gange benævnt "viljen til at vinde."

På Institute for Equine Genomics her på Binghamton University forsøger vi bedre at forstå de genetiske komponenter, der er forbundet med avlssucces hos fullblods og andre hesteacer. Vi er også interesseret i at finde genvarianter, der kan hjælpe heste før og efter deres racingkarriere. Vi har med succes kørt test for hestefarme i hele USA og i Sydafrika og New Zealand for at hjælpe med avlsbeslutninger og hjælpe dem med at identificere tidligt hvilke heste, der sandsynligvis ikke var egnet til banen.

For et par år tilbage fik Jacqueline Cooper fra Seabiscuit Heritage Foundation kontakt. Hun ville genetisk afprøve en femte generations efterkommer af Seabiscuit, der hedder Bronze Sea, til avlsformål. Jacqueline spurgte, om nogen genetisk information om Seabiscuit kunne fås ved sekventering af Bronze Sea. * Men da Seabiscuit var så langt tilbage i stamtavlen, kunne vores laboratorium virkelig ikke være sikker på, hvilke af Bronze Sea's gener der kom fra hans berømte store-store-store morfar. Det ville kun fungere, hvis der stadig eksisterede sammenligningsvæv fra Seabiscuit - et usandsynligt forslag, siden han døde i 1947 og begraves i en ikke afsløret grav ved Ridgewood Ranch i Nord-Californien.

seabiscuit2.jpg Seabiscuit som pensioneret 7-årig med nogle af sine afkom på Ridgewood Ranch i Californien. (AP)

Under en gruppeopkald mellem mig, Jacqueline og Michael Howard, oldebarnet til Seabiscuits ejer, nævnte han, at Seabiscuits hove var blevet fjernet og bevaret, efter at mesteren døde. Nu fik dette min interesse; min laboratoriegruppe har haft stor succes ved at udtrække rimeligt intakt DNA fra gamle knogler.

Det viste sig, at Seabiscuit sølvede hove - tænk på en babys støvler belagt i metal - var udstillet på California Thoroughbred Foundation. Selvom det ikke er almindelig praksis i dag, var det historisk set, at det blev fjernet hove fra en mester racehest som en minde før begravelsen. De sølvfarvede hove tjente ofte som dekorative mindesmærker, nogle gange endda brugt til at holde cigaretter og tændstikker.

seabiscuit sølv hov.jpg En af Seabiscuits sølvede hove. Den nederste del er hovvæggen, mens de øverste og midterste sektioner er sølv. (Jacqueline Cooper)

Da vores laboratorium modtog to af Seabiscuit-hove, var det mest bemærkelsesværdige ved dem, hvor forværrede de var. En stor del af hver hov var trukket væk fra sølvskoen. Det bedste ord til at beskrive dem var ujævn. Og den udhulede top var så dybt ind i hver hov, vi var bange for, at knoglerne var blevet fjernet helt fra prøverne under sølvprocessen. Vi besluttede at skubbe frem og se, hvad vi kunne finde.

Ph.D. studerende Kate DeRosa, med hjælp fra Andy Merriwether, der leder det gamle DNA og det rettsmedicinske laboratorium på campus, borede i hove i håb om at finde, hvad der kaldes kistbenet, den nederste knogle inde i en hestekapsel. Da Kate borede, vendte det resulterende pulver sig fra mørkebrunt, hvilket betegner, at det var et stof, der ikke var knogler, til hvidt, hvilket antydede, at kistebenene stadig var der.

Kate DeRosa.jpg Kate DeRosa udtrækker hvad hun kan fra bunden af ​​hoven. (Steven Tammariello)

Vores team fortsatte med at udvinde DNA fra den pulveriserede knogle. Det nukleare DNA var noget nedbrudt, hvilket ikke overraskede os i betragtning af prøvenes alder og den hårde kemiske behandling, som hovene var blevet udsat for under forsølvningsprocessen. Mitokondrialt DNA var imidlertid intakt. Vi brugte det til at verificere prøvenes moderlinje og bekræfte, at hoveene faktisk var fra Seabiscuit.

Selvom det nukleare DNA fra hovprøven ikke var intakt, var Kate stadig i stand til delvist at sekvensere specifikke gener, der er forbundet med optimal racerafstand i fullblodsbrød. Vi fandt, at Seabiscuit havde genvarianter, der ofte findes hos heste, der er af god løb. Interessant nok var det imidlertid underliggende dette varianter i mindre racegener, som normalt findes i sprintheste.

Denne noget sjældne genetiske kombination af udholdenhed og hastighed synes at afspejles i mesterens løbekord, da han vandt løb fra så korte som 5 furlongs (sprint) til så længe 1¼ miles (afstand). Yderligere, i dag heste, som vi har identificeret med denne genotype, har en tendens til at være sene blomstrere og vinde deres første løb næsten tre måneder senere i gennemsnit end heste med en genotype, der er forbundet med præocity. Det lyder som Seabiscuits racerekord: Han blev ikke en ægte racestjerne før sin 4-årige racersæson.

seabiscuit hov2.jpg Bunden af ​​Seabiscuit er forsølvet hov, forboring. De to boreområder var på hver side af punktet med den trekantede 'frø', hvilket er analogt med en persons fingerspids. (Jacqueline Cooper)

Vores laboratorium vil fortsat undersøge Seabiscuit's genom med fokus på gener, der er knyttet til andre fysiske egenskaber, samt gener, der kontrollerer temperamentegenskaber som aggression, nysgerrighed og træneevne. Måske havde Seabiscuit varianter i disse adfærdsgener, der gav ham det utrolige ønske om at vinde på trods af hans mindre end ideelle fysiske egenskaber.

Gennem denne undersøgelse håber de samarbejdspartnere at få en idé om, hvilke genetiske komponenter der gjorde Seabiscuit til den store racehest, han var. Vi ved, at racer-fullblods i det tidlige 20. århundrede lignede ganske anderledes end nutidens heste, så det vil være interessant at se, om Seabiscuits DNA er mærkbart anderledes end hans moderne kolleger. For øjeblikket er udsigten til kloning af Seabiscuit ikke muligt på grund af den utilstrækkelige mængde og den dårlige kvalitet af det nukleare DNA, vi kunne genvinde.

* Redaktørens note 31. oktober 2018: En tidligere version af denne historie oplyste forkert, at Seabiscuits femte generations efterkommer blev navngivet Bronze Star, da det faktisk var Bronze Sea. Historien er redigeret for at rette op på det faktum.


Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation. Samtalen

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

Forskere henter DNA fra Seabiscuit-hove for at finde ud af, hvordan han var så hurtig