一只“超级杂种狗”暴露了他的秘密身份

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狗狗坐在沙滩上的特写镜头
当他不为科学捐献口水时,奥蒂斯喜欢在海滩上长时间散步。

拉塞尔·麦克伦登/环保主义者

一般来说,得到一只狗的最好方法就是去救一只。这通常意味着收养一只杂种狗,其中的乐趣不胜枚举。然而,许多杂种狗的起源也不清楚,它们的DNA中可能隐藏着与育种相关的需求、怪癖或健康风险。

五年前,我写了一篇关于我为我的救援犬奥蒂斯买的两次狗狗DNA测试的文章。结果很有趣,很有趣,如果在实用价值上有点轻。我对他们半信半疑,但我很高兴至少得到了一些小的见解。

正如我当时提到的,商业狗dna测试在2012年还相当新。我本想写一篇博文的后续文章,然后德克萨斯州一家名为Embark的初创公司联系了我,让我评估他们的新测试。

我之前的文章介绍了BioPet Vet和Wisdom Panel销售的测试,但我在这里不重新审查它们。BioPet Vet已经不在市场上了,尽管Wisdom Panel有一个更新的版本,但我不愿意再花钱做一次测试,因为它可能与奥的斯已经做过的测试只有细微的不同。坦白地说,如果他们没有给我免费的测试,我可能还没有尝试过Embark。事后看来,我确实认为这是一笔不错的交易——是的,即使是200美元——但正如我下面将解释的那样,这取决于你在寻找什么。

一个很难对付的杂种

奥蒂斯,一只混血救援犬,幼犬
奥蒂斯是一只小狗。 (图片来源:Russell McLendon)

首先,让我简单介绍一下奥的斯。2010年,我们从收容所收养了它,当时它是一只几个月大的“哈士奇混血”。我们当时没有理由怀疑这一点,因为它是一只小狗,已经有了一些粗壮的迹象,比如一条浓密的卷尾巴。

我们也不太关心具体的品种构成。然而,随着奥蒂斯年龄的增长,我们的好奇心越来越大,因为这只所谓的哈士奇一直很小。考虑到哈士奇与许多其他品种相比需要多少锻炼,我们决定深入挖掘。

我不会细谈这些早期的结果,但可以肯定的是,它们并不完全匹配。两项测试都没有报告任何哈士奇遗传,两项测试中列出的唯一品种是哈巴狗。BioPet Vet还列出了北京哈巴狗、比格犬和牛头犬,而Wisdom Panel列出了更详细的家谱,包括澳大利亚牛犬、松狮犬和柯基。

然后,几个月前,Embark在Twitter上联系我,问我是否有兴趣在Otis身上尝试他们的测试。我说是,所以他们给了我一套免费装备。

登船是什么?

奥蒂斯,一只混种搜救犬
奥蒂斯投入了DNA测试。 (图片来源:Russell McLendon)

Embark由两兄弟创立,瑞安和亚当·博伊科她和搜救犬一起长大。Ryan是一名计算机科学家,Adam是康奈尔大学的生物医学教授,他专注于狗的基因组研究。他们于2015年创立了Embark,并于2016年5月推出了第一款产品。

亚当·博伊科告诉MNN:“我们在研究中发现的一件事是,很多人都想让他们的狗参加研究。”“因为他们认为这很酷,他们想为研究做出贡献,但也因为他们想了解他们自己的狗。随着我们做得越来越多,我们开始头脑风暴,想出了为人们的狗做尖端的研究DNA检测的想法,这与一次性的DNA检测有很大的不同。这种方法更小、更便宜,但不太全面,根本不能推动科学的发展。”

Embark是一款商业产品,但它起源于一项科学探索:识别狗的疾病遗传标记,最终可能会受益犬类和人类的健康。通过众包杂种狗的DNA来揭示它们的品种组合,Embark可以满足顾客的好奇心,同时还可以收集大量的健康数据。它类似于"休闲基因组学23andMe的模型,不过是给狗的。

博伊科说:“我们的目的是让狗更健康,除此之外还有一个很好的补充,那就是我们能够研究祖先等问题。”

拭子的故事

一只混种搜救犬Otis在沙发上休息
不管他是什么,奥蒂斯就是个十足的沙发狗。 (图片来源:Russell McLendon)

当登登试剂盒寄来时,它概述了一个熟悉的过程:从奥蒂斯嘴里拭子脸颊细胞(不可避免地还有口水),将拭子固定在一个容器中,将其运走进行分析。(工具包提供了更多详细说明,你可以看到这个视频)。与之前的测试不同,我还被告知要在网上创建一个账户。

过了几个星期,结果才出来。当他们最终到达时,我不仅仅是通过普通邮件或电子邮件收到了一份文件——我登录了我的Embark帐户,发现自己沉浸在丰富多彩的信息中。

有了这个账户,我可以随着时间的推移进行回顾,因为研究揭示了与奥的斯相关的新见解。当新的功能和结果可用时,Embark也会让我知道。与此同时,还有一个公开链接可以分享奥蒂斯的研究结果。Embark为品种、健康和性状数据提供单独的隐私设置,但我刚刚把奥的斯的所有信息都公开了。(对不起,伙计!)你可以在这里看到他的完整资料

字里行间繁殖

这是最初的品种分类。它包括一些重叠的智慧面板,即哈巴狗,松狮犬和澳大利亚牛犬。然而,比例最高的是“超级杂种”,这是Embark承认基因模糊性的一种方式:

登船犬DNA结果
除了“超级杂种”,奥的斯最受欢迎的品种是拉布拉多、哈巴狗和松狮犬。 (照片:开始)

除了“超级杂种”,奥的斯最受欢迎的品种是拉布拉多、哈巴狗和松狮犬。

“有些狗是其他狗的杂交后代,”Embark的网站上解释了超级杂种狗的标签。“这些其他狗可以为你的狗的祖先做出很小的贡献,小到它们不再被识别为任何一个特定的品种。”

尽管如此,正如你在上面看到的,有足够的线索来确定超级杂种狗部分的三种可能成员:巴吉特猎犬、波士顿梗和猎空猎犬。博伊科说:“回顾过去三代,我们可以看到它不是一个完整的曾祖父母,但我们肯定看到了一个品种的标记,所以我们把它放在那里。”他补充说,大多数狗只有一小部分是超级杂种。

查家谱

和Wisdom Panel一样,Embark还绘制了一幅关于奥蒂斯超级杂种的家谱,其中包含了更多细节。这不是他唯一可能的血统,但Embark说:“我们的算法预测,这是最有可能解释奥蒂斯的品种组合的家谱。”

狗狗DNA测试家谱
奥的斯可能的家谱,由Embark提供。 (照片:开始)

奥的斯可能的家谱,由Embark提供。

尽管存在明显的差异,但这个家谱图确实与Wisdom Panel的家谱图有惊人的相似之处。例如,奥蒂斯的祖先中不仅都有哈巴狗和松狮犬,而且都有哈巴狗和松狮犬的混合体,他们可能是祖父母。澳大利亚牛犬也出现在这两部电影中,尽管在《智慧面板》中它是一个完整的祖父母,而在《Embark》中它只是一个曾祖父母的一部分。

这可能只是暗示的力量,但我能在奥蒂斯身上看到所有这些品种的暗示。他有哈巴狗的尾巴、躯干和胃口,有寻回犬或拳击手的运动能力,甚至可能还有一点狗狗的独立性。考虑到它在吃饭时间和散步时间赶着我在房子里走来走去,我当然不怀疑这只牧羊犬。

深入研究DNA

混血搜救犬奥蒂斯正在挖掘
奥蒂斯可以证明,一旦你开始挖掘,就不容易停止。 (图片来源:Russell McLendon)

像Embark这样的测试的关键是遗传标记这项研究可以揭示从头发颜色到健康风险等遗传特征的遗传基础。研究人员使用一种叫做DNA微阵列的工具来发现个体之间的遗传变异,包括单核苷酸多态性(SNPs,发音为“snips”)。

早期的品种测试只依赖30或40个标记,这对许多狗来说毫无意义,但最近它们变得更加准确。Wisdom Panel现在有近2000个标记,而Embark根据自己的内部研究使用了超过20万个标记。“据我所知,我们没有使用任何相同的标记,”博伊科说,并补充说,两家公司的算法也“完全不同”。

但宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)兽医遗传学临床项目负责人乌尔斯·吉格尔(Urs Giger)指出,标记的数量并不是一切。他说,测试的准确性“很大程度上取决于他们测试了多少只狗,以建立得到正确答案的算法。”“此外,当人们说他们使用了2000或20万个snp时,问题是这些snp中有多少是真正能区分一个或其他品种、疾病特征等的信息?”

Embark和Wisdom Panel并不完美,但塔夫茨大学(Tufts University)临床遗传学教授杰罗尔德·贝尔(Jerold Bell)表示,他们的研究使他们超越了大多数美国竞争对手。他说:“我会继续选择这两家公司,因为他们的可靠性,以及他们回答问题的能力,以及对测试结果的问题进行进一步调查的能力。”

病得很重

奥蒂斯,一只混种搜救犬,戴着一顶蛋筒
2016年,奥蒂斯在接受癌症手术后戴上了羞愧的锥形眼镜。 (图片来源:Russell McLendon)

探索像奥蒂斯这样的杂种狗的遗传可能很有趣,但对许多兽医来说,狗的DNA检测发挥着更有价值的作用。

“我认为动物健康比品种和血统更重要,”吉格尔说,他的实验室已经在狗身上做了25年的遗传疾病测试。贝尔对此表示同意,因为知道狗有某种遗传标记“可以采取预防措施,最大限度地减少或消除疾病的发生。”另一方面,在他看来,对品种和血统的检测“对主人来说更像是一件新鲜事”。

然而,尽管精确度很高,吉格尔说,直到最近,疾病检测的范围和价格都要小得多。“能够对这些SNP芯片样本进行分析是非常令人兴奋的,而且以一种相当便宜的方式不仅可以进行一种疾病测试,还可以进行多种疾病测试,以及以同样的价格进行品种组成和血统测试。”

健康测试结果是Embark的一个卖点,因为我以前的测试并没有深入研究健康问题,所以我很好奇奥的斯的这部分资料。(智慧面板2.0仍然仅限繁殖,但是新版本做少量疾病突变的检测。除此之外,你还需要该公司的兽医或饲养员测试。)

差不多都没问题

和他报告的其他部分一样,健康部分也充满了信息。然而,正如下面的摘要所表明的那样,奥的斯的结果是尽可能积极的:

登船犬DNA检测健康概况
来自Embark的奥的斯健康概况的截图。 (照片:开始)

来自Embark的奥的斯健康概况的截图。

Embark目前正在测试约160种遗传性疾病奥蒂斯的测试结果清楚无误。博伊科解释说,这并不罕见,到目前为止,他们测试的狗中大约有一半得到了这个结果,大约三分之一是一些疾病的携带者。

虽然这是一个关于奥蒂斯的好消息,但它仍然不是决定性的。吉格尔说:“没有狗和人在基因上是完美的。“每只狗都可能有一些有害的突变,可能会导致一些个体出现一些疾病症状。”奥蒂斯易患癌症肥大细胞瘤在过去的几年里,他不得不通过手术切除其中的几颗。Embark还没有足够的数据来测试这一点,但他们正在努力——从奥蒂斯这样的狗身上获得更多线索应该会有所帮助。

“肥大细胞肿瘤是一个活跃的研究领域,”博伊科说。“我们已经收集了成百上千的肥大细胞肿瘤病例,也包括对照组,我们希望通过Embark的健康调查,我们将获得更多带有遗传信息的肥大细胞病例。随着样本量的增加,我认为我们将开始发现这一点。”

“所以一定要填写奥的斯的健康调查,”他补充说。(我)。“这是我们想要建立Embark的主要原因之一,因为我们用它来识别各种事物的标记。作为一名学者,真的没有什么好办法来获得一笔研究经费,来支付成千上万只狗的测试费用。”

然而,与人类DNA测试一样,健康测试结果也有被误解的风险。吉格尔说,例如,有疾病的标记并不一定意味着狗会生病,一些导致某种品种生病的突变“实际上可能会导致另一个品种的不同表现”。“它们可能在一个品种中引起疾病,而在另一个品种中没有引起疾病或症状较轻。”(所以,从这个意义上说,杂种狗的品种组合可能不仅仅是好奇心的问题。)

为了减少混淆的风险,Embark避免提供医疗建议,提供在线资源为了正确看待结果,并鼓励顾客咨询兽医。吉格尔说,遗传咨询是基因检测的一个关键部分,尽管他和贝尔都指出,一些兽医可能不够精通,无法提供这种帮助。

谁怕这只善良的小狼?

奥蒂斯,一只混种搜救犬,正在钓鱼
奥蒂斯考虑在他的饮食中加入更多的海鲜。 (图片来源:Russell McLendon)

奥的斯的研究结果还提供了其他一些有趣的数据,比如预测成人体重(49磅)、遗传年龄(57岁)和“狼性”(0.6%):

狗DNA测试结果示例
Embark的研究结果还包括其他一些基因数据。 (照片:开始)

普登特解释说:“狼性得分是基于基因组中的数百个标记,狗(或几乎所有的狗)都是一样的,但狼往往是不同的。”“这些标记被认为与‘驯化基因扫描’有关,早期的狗因某些特征而被选中。”现在大多数宠物狗的狼性得分为1%或更低,但一些“特别独特的个体”达到了5%或更高。

预测体重是我能核实的少数几个结果之一,而且是准确的。这可能是一个幸运的猜测,但博伊科说,这些估计并不像你想象的那么宽松。

他说:“通过观察体型和其他因素,我们实际上可以将狗的日历年龄转换为与人类相当的年龄,从而了解狗在生命周期中的位置。”“从遗传学家的角度来看,你可以从它们的DNA中预测很多东西,比人类多得多。有一些基因决定体型大小,所以我们研究了18个不同的基因,并在此基础上,可以预测狗的尺寸,准确率为80%到90%。这比人类高得多。”

为什么狗的体型更容易预测?“因为我们饲养狗的方式,”博伊科解释道。“只有少数几个基因决定了绝大多数的差异,而对于人类来说,整个基因组中有很多小的变异。”

博伊科说,尽管狗和人的DNA有很多不同,但Embark的大数据可以提供与这两个物种相关的广泛基因见解。

他说:“你可能有狗狗有遗传标记,但从未患上遗传疾病,那么它们的基因组中是否存在代偿性突变,阻止它们患上这种疾病?”“这对人类健康也很重要,因为人类也会得狗狗会得的一些疾病。除了人类,狗比其他任何动物都有更多已知的遗传疾病,而狗所患的遗传疾病几乎都有类似的人类疾病。”

有很多东西值得思考

混血搜救犬奥蒂斯正在啃骨头
奥蒂斯对他的“狼性”只有0.6%的想法有意见。 (图片来源:Russell McLendon)

我还没把登船透露的奥蒂斯的所有信息都讲完。例如,书中有两部分是关于祖先的,描述了他的母系和父系血统。有一个关于皮毛颜色、面部斑纹、鼻子长度和脱落等特征的突变列表。这是根据染色体的颜色编码的品种组合图。他的个人资料中还有一部分是其他狗的照片,这些狗“有一个或多个品种的比例与奥蒂斯相似”,并链接到这些狗的Embark个人资料。

博伊科说,最终,Embark甚至可以帮助狗和它们的窝友重新建立联系——假设它们都有Embark的资料。“像相对发现者这样的东西当然可以用基因技术来实现,”他说。“这实际上是我们正在研究的东西,但我们还没有推出。”

他补充说,在发展过程中,还有更多的健康和特质结果,“以及其他我们无法预测的事情,因为研究还没有完成。”

Embark是一种长期合作关系,它会像23andMe对人类一样,随着时间的推移不断更新其结果和服务。它的价格是200美元,比Wisdom Panel的同类消费者测试贵,但作为回报,它也提供了更多的细节。

无论你选择哪一种DNA测试,你都参与了贝尔所认为的狗和人的个性化医疗保健的未来。“在一个小组测试中测试多种疾病基因的能力非常重要,”他说,“随着这种小组测试的发展(就像对人类一样),它们将成为狗的健康史和医疗管理的重要组成部分。”

混血救援犬奥蒂斯正在打盹
奥蒂斯打了个盹。 (图片来源:Russell McLendon/MNN)

与此同时,奥蒂斯幸福地浑然不觉。当我仔细阅读关于它皮毛颜色和鼻子长度的基因标记的报告时,它正在沙发上大声打鼾。

了解这么多奥蒂斯的DNA有点奇怪,尤其是他连DNA是什么都不知道。然而,我很高兴能有这样的见解——一方面是因为它最终可能对狗狗的健康有益,另一方面是因为它已经提醒我,能认识睡在沙发上的这只奇怪的生物是多么幸运。