小狗的DNA可以预测它们的精力和恐惧程度
科学家们发现表观基因组的差异，尤其是DNA甲基组的差异，可以预见与狗的性情差异有关，尤其是它们的精力和恐惧。DNA甲基化组比单位点多态性或年龄更能预测这些性状。在未来，育种者可以筛选幼犬的表观基因组，以找到伴侣犬或服务犬的最佳候选人。
任何养过狗的人都知道狗和狗之间有多大的不同。例如，他们可以是含蓄的或友好的，顽皮的或冷静的，恐惧的或大胆的，容易吠叫或取东西或不。研究表明，其中一些差异是由基因决定的。但是，即使在犬种中，系系繁殖和人工选择已经导致大量原始遗传变异的丧失，个体的行为也会有很大差异。
现在，研究人员表明，气质的部分差异——特别是他们的“能量”水平和恐惧相关的行为——取决于表观基因组的后天差异。表观基因组是个体在DNA及其相关组蛋白复合物(核小体)上的一组独特的化学标记，可以调节局部基因的表达。众所周知，表观基因组取决于年龄、饮食、锻炼、训练、社交和其他环境因素，它可以影响神经细胞的活动和连接，从而改变行为。
研究结果发表在《心理学前沿》
通讯作者、加州大学洛杉矶分校教授马特奥·佩莱格里尼博士说:“我们在这里表明，狗的行为与它们的表观基因组有关，尤其是DNA甲基化。”我们的研究结果为使用表观遗传学来筛选和选择伴侣狗或服务狗所需的行为特征打开了大门。”
行为调查问卷
佩莱格里尼和他的同事们量化了来自31个不同品种的46只雌性和雄性狗的表观遗传、遗传和行为差异，这些狗的年龄在1岁到16岁之间。行为差异是根据主人在犬类行为和研究评估问卷(C-BARQ)中对狗的评分来量化的，C-BARQ是一种广泛使用的标准化工具，由101个问题组成。研究人员使用了一种机器学习形式，偏最小二乘(PLS)回归，来确定遗传或表观遗传变异与行为特征之间的显著关联。
表观基因组已知在不同组织之间有很大差异。原则上，神经组织是寻找行为和表观基因组之间联系的最佳场所。但为了便于收集，研究人员研究了从狗脸颊内的棉签中获得的上皮细胞和免疫细胞的表观基因组。在这项概念验证研究中，他们重点研究了3059个CG位点的DNA甲基化，因为这比其他类型的表观遗传标记(例如组蛋白的甲基化或乙酰化)更容易量化。
表观遗传学比行为遗传学更能提供信息
结果表明，在他们测量的部位，表观基因组比基因型更能预测行为。即使在最具代表性的品种中——样本中有12只澳大利亚牧羊犬——在930个被选中的单位点多态性(SNP)中，也只有两个与行为特征密切相关。12号染色体上的两个snp可以部分预测狗对陌生人的恐惧程度(即对不熟悉的人的恐惧)。
但是，当作者修正了年龄差异的潜在混淆效应时，狗之间DNA甲基化的差异比基因差异更能解释所观察到的能量、注意力寻求、非社会恐惧和陌生人定向恐惧的变化。这些结果表明，表观基因组有助于塑造狗的行为差异，甚至在不属于神经系统的组织中也是如此。
令人惊讶的结果
佩莱格里尼说:“口腔细胞DNA甲基化和狗的行为之间的这些联系令人惊讶，这表明未来对神经组织DNA甲基化的研究可能会发现类似的模式。”
“我们计划在未来进行更大规模的研究，目标是开发生物标志物，使我们能够更好地识别具有特定行为倾向的狗。”
他总结道:“最终，我们会对检查高度专业化的狗，如导盲犬或雪橇犬的表观基因组非常感兴趣，以便能够帮助选择更有可能成功完成训练的狗。”
参考:桑德森，冯霍德，冯霍德。DNA甲基化与犬能量和恐惧相关行为的关系。前面Psychol．2022; 13。doi:10.3389 / fpsyg.2022.1025494
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