Gen bakom gångmönster hos häst och mus
En specifik genvariant hos häst har en avgörande betydelse för om den kan gå i passgång och om den kan trava rent i hög fart. Upptäckten har gjorts av SSF-forskaren Leif Andersson med kollegor.
Forskning på denna gen hos möss har lett till nya grundläggande rön om de nervkretsar som styr benrörelser hos häst, mus och sannolikt alla ryggradsdjur inklusive oss människor.
När vi människor går eller springer så utför nervceller i vår ryggmärg en mycket intrikat koordination av armar och ben för att åstadkomma ett välbalanserat och effektivt rörelsemönster. Alla hästar kan skritta, trava och galoppera, men vissa hästar kan också utföra andra gångarter, till exempel islandshästens tölt och flygande pass. När häststudien inleddes 2010 vid SLU ville forskarna kartlägga den genetiska bakgrunden till varför bara vissa islandshästar klarar av att gå i passgång.
En enda gen
Forskarna var säkra på att det fanns en stark genetisk komponent för denna egenskap men de blev nästan chockade när de upptäckte att det bara var en specifik gen, DMRT3, som hade en avgörande betydelse.
Samtidigt hade en annan forskargrupp vid Uppsala universitet upptäckt att samma gen, DMRT3, fanns i en hittills okänd typ av nervcell i ryggmärgen hos möss. Denna nervcell har en karaktär och placering som kan förklara hur det nervnätverk som koordinerar rörelser är uppbyggt och fungerar. När de två forskargrupperna jämförde sina resultat blev det uppenbart att en viktig upptäckt fanns inom räckhåll.
Forskarna kunde visa att den specifika mutationen som förklarar passgången är en förändring av ett enskilt baspar i genen DMRT3 som innebär att det färdiga proteinet blir cirka 30 procent mindre än det normalt ska vara. Forskarna kunde nu undersöka andra hästraser och fann att denna genvariant förekommer i hög frekvens hos flera hästraser med avvikande rörelsemönster som till exempel Tennessee walking horse från USA och Paso fino från Sydamerika. Lite oväntat fann de också att DMRT3-mutationen är vanlig bland travhästar.
– Vi har visat att DMRT3-mutationen finns i travhästar som kan trava rent i hög fart och att de bästa travhästarna har denna mutation i dubbel uppsättning, säger Leif Andersson vid SLU som ledde jakten på DMRT3-mutationen i häst.
Hindrar galopp
När en häst ökar farten så ska den normalt gå över från trav till galopp, men då blir en tävlande travhäst diskvalificerad.
– Vår tolkning är att DMRT3-mutationen hämmar övergången från trav till galopp och gör det möjligt att trava rent i mycket hög fart, förklarar Leif Andersson.
Genom forskning på möss kunde forskarna visa att DMRT3-nervceller kopplar samman höger med vänster sida av kroppen samt att de har en direkt koppling till de nervceller som reglerar benens böj- och sträckmuskler. Dessutom visade forskarna att möss som saknar DMRT3-genen har ett förändrat rörelsemönster och att de tar längre steg vid medelhöga hastigheter. På det viset liknar de travhästar som bär på mutationen.
Påverkat aveln
DMRT3-mutationen har haft stor betydelse för utvecklingen av tamhästen. Mutationen uppstod troligen för tusentals år sedan. Kanske var det någon eller några ryttare som upptäckte att vissa hästar hade ett förändrat rörelsemönster som gjorde att ritten blev mer bekväm.