Nyheter Ekonomi, Jordbruk, Klimat, Miljö

En forskningsgrupp e vid Naturresursinstitutet (Luke) har avläst arvsmassan (genomet) hos ren. Forskarna identifierade flera gener för egenskaper som har hjälpt renen att anpassa sig till de arktiska förhållandena.

En forskningsgrupp vid Naturresursinstitutet sekvensbestämde, eller avläste, arvsmassan hos ren (Rangifer tarandus), namngav generna och bestämde deras funktioner. Resultatet var en referensarvsmassa (ett referensgenom) för ren, som i kommande studier kan användas för att jämföra genprover från olika populationer av renen och dess vilda släktingar, det vill säga olika hjortdjursarter och caribou.

Foto: Juha Kantanen

Enligt analyserna består renens arvsmassa av nästan tre miljarder baspar, och forskarna lyckades identifiera över 27 000 gener i arvsmassan. En artikel om sekvenseringen av renens arvsmassa publicerades i början av juni i den vetenskapliga tidskriften Scientific Reports.

Genetiska metoder har sedan länge använts i forskningen kring många arter av tamdjur, men i fråga om ren är forskningen fortfarande i startgroparna. Referensarvsmassan för ren var det första referensgenomet för ett däggdjur som avlästs, samordnats och publicerats av ett finländskt forskarteam. På Naturresursinstitutet pågår även sekvensbestämning av referensarvsmassan för finsktfår.

Naturresursinstitutets forskarteam avläste renens arvsmassa i samarbete med Norges miljø- og biovitenskapelige universitet och det kinesiska bolaget BGI Genomics. Finansiärer var Finlands Akademi och Naturresursinstitutet.

Referensarvsmassan ger ett underlag för genanalyser

Forskningsledare var professor Juha Kantanen på Naturresursinstitutet. Han säger att referensarvsmassan för ren är ett värdefullt underlag för genetisk forskning och avel. Den kan liknas vid ett databibliotek eller en karta för analyser av renens gener.

– Med hjälp av genetisk forskning kan vi analysera den genetiska variationen i renhjordar, av betydelse  för renpopulationernas livskraft. Genforskning ger också insyn i renens domesticeringshistoria och underlättar exakt artbestämning av till exempel skogsren, förklarar Juha Kantanen.

Forskarteamet tog fram referensarvsmassan för ren genom sekvensering av ett dna-prov från en sarv tillhörande renbonden Juhani Maijala i Sodankylä. Provet avlästes med arbetskrävande de novo-sekvensering för att få fram ett tillräckligt heltäckande referensgenom. Generna identifierades med hjälp av väl kända genuppsättningar från fem andra däggdjur, bland annat människa och hund.

Dessutom avlästes genuppsättningarna hos 23 rendjur i prover som forskningsteamet fått från internationella samarbetspartner. Proverna hade insamlats från bland annat tamrenar och vildrenar i Norge, Spetsbergen, Novaja Zemlja och Jamalhalvön och från caribouer i Alaska.

Generna berättar om djurets evolution

Renens arvsmassa berättar om artens evolution och domesticering. Forskarna på Naturresursinstitutet identifierade gener som har hjälpt renen att anpassa sig till de extrema arktiska förhållandena. Till exempel så är näthinnan i renens öga anpassad till både polarnatten och polardagen, och gener som skärper luktsinnet hjälper renen att hitta föda under snödrivorna.

Foto: Mervi Honkatukia

– Vi hittade också gener som styr renens medfödda dygnsrytm, djurvärldens snabbast växande hornvävnad, god D-vitaminomsättning och tålighet mot köldsmärta, räknar Kantanen upp.

Analyserna av arvsmassan visade att tamrenen har domesticerats från vildrenen i åtminstone två omgångar, eftersom det finns skillnader i genuppsättningarna hos renarna i Fennoskandien och deras släktingar i Sibirien och Alaska. Enligt Kantanen drog sig populationerna undan inlandsisen till olika delar av Eurasien under den senaste istiden.

– Istiden har även lämnat andra spår i renens arvsmassa. Den senaste istiden för mer än 10 000 år sedan försämrade kraftigt den genetiska mångfalden hos fjällrenen, från vilken tamrenen härstammar. Radikala klimatförändringar har med andra ord stora konsekvenser för den genetiska mångfalden hos vilda djur, säger Kantanen.

Weldenegodguad, M., Pokharel, K., Ming, Y. et al. Genome sequence and comparative analysis of reindeer (Rangifer tarandus) in northern Eurasia. Sci Rep 10, 8980 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-65487-y

Läs också