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Gli scienziati estraggono il DNA dagli zoccoli di Seabiscuit per capire come fosse così veloce

Seabiscuit non era un cavallo dall'aspetto impressionante. Era considerato piuttosto pigro, preferendo mangiare e dormire nella sua stalla piuttosto che fare esercizio fisico. Era stato cancellato dalla maggior parte del settore delle corse dopo aver perso le sue prime 17 gare. Ma Seabiscuit alla fine divenne uno dei campioni di purosangue più amati di tutti i tempi - votò Cavallo dell'Anno del 1938 dopo aver vinto la sua leggendaria gara di gara come perdente contro il vincitore della Triple Crown War Admiral nel 1938.

Come fisiologo molecolare, il concetto di comprendere come specifiche varianti geniche possono influenzare le prestazioni, sia in atletica, apprendimento o persino come si sviluppa un organismo, mi ha sempre incuriosito. Le corse di purosangue sembrano un'arena promettente per studiare questa idea, dal momento che i cavalli da corsa di successo hanno bisogno non solo di attributi fisici d'élite, ma anche della composizione mentale di un campione, a volte indicato come "volontà di vincere".

All'Institute for Equine Genomics qui alla Binghamton University, cerchiamo di comprendere meglio i componenti genetici associati al successo riproduttivo nei purosangue e in altre razze equine. Siamo anche interessati a trovare varianti genetiche che possano aiutare i cavalli prima e dopo la loro carriera da corsa. Abbiamo eseguito con successo test per allevamenti di cavalli negli Stati Uniti, in Sudafrica e in Nuova Zelanda per assistere nelle decisioni sull'allevamento e aiutarli a identificare in anticipo quali cavalli probabilmente non erano adatti alla pista.

Qualche anno fa, Jacqueline Cooper della Seabiscuit Heritage Foundation si è messa in contatto. Voleva testare geneticamente un discendente di quinta generazione di Seabiscuit, chiamato Bronze Sea, per scopi riproduttivi. Jacqueline chiese se fosse possibile ottenere qualsiasi informazione genetica su Seabiscuit dal sequenziamento di Bronze Sea. * Ma dato che Seabiscuit era molto indietro nel passato, il nostro laboratorio non poteva davvero essere sicuro di quale dei geni di Bronze Sea provenisse dal suo famoso trisavolo nonno. Funzionerebbe solo se esistessero ancora tessuti comparativi di Seabiscuit - una proposta improbabile da quando è morto nel 1947 ed è sepolto in una tomba sconosciuta a Ridgewood Ranch, nel nord della California.

seabiscuit2.jpg Seabiscuit come un bambino di 7 anni in pensione, con alcuni dei suoi discendenti al Ridgewood Ranch in California. (AP)

Durante una telefonata di gruppo tra me, Jacqueline e Michael Howard, pronipote del proprietario di Seabiscuit, disse che gli zoccoli di Seabiscuit erano stati rimossi e conservati dopo la morte del campione. Ora questo ha suscitato il mio interesse; il mio gruppo di laboratorio ha avuto un grande successo nell'estrazione di DNA ragionevolmente intatto da campioni di ossa antiche.

Si è scoperto che gli zoccoli argentati di Seabiscuit - si pensi agli stivaletti di un bambino rivestiti in metallo - erano in mostra alla California Thoroughbred Foundation. Sebbene oggi non sia una pratica comune, storicamente era consuetudine rimuovere gli zoccoli di un campione di cavalli da corsa come ricordo prima della sepoltura. Gli zoccoli argentati servivano spesso come ricordi decorativi, a volte persino usati per contenere sigarette e fiammiferi.

seabiscuit silver hoof.jpg Uno degli zoccoli argentati di Seabiscuit. La parte inferiore è la parete dello zoccolo, mentre la parte superiore e centrale sono argentate. (Jacqueline Cooper)

Quando il nostro laboratorio ricevette due degli zoccoli di Seabiscuit, tuttavia, la cosa più evidente su di loro era il loro deterioramento. Una gran parte di ogni zoccolo si era staccata dalla scarpa d'argento. La parola migliore per descriverli era irregolare. E la cima scavata era così profonda in ogni zoccolo, temevamo che le ossa fossero state completamente rimosse dai campioni durante il processo di argentatura. Abbiamo deciso di andare avanti e vedere cosa potevamo trovare.

Ph.D. la studentessa Kate DeRosa, con l'assistenza di Andy Merriwether, che dirige l'antico DNA e il laboratorio forense nel campus, ha perforato gli zoccoli, sperando di trovare quello che viene chiamato l'osso di bara, l'osso più in basso all'interno di una capsula di zoccolo equino. Mentre Kate perforava, la polvere risultante passò dal marrone scuro, indicando che era una sostanza non ossea, al bianco, suggerendo che le ossa della bara erano davvero ancora lì.

Kate DeRosa.jpg Kate DeRosa estrae ciò che può dal fondo dello zoccolo. (Steven Tammariello)

Il nostro team ha continuato a estrarre il DNA dall'osso in polvere. Il DNA nucleare è stato in qualche modo degradato, il che non ci ha sorpreso data l'età dei campioni e il duro trattamento chimico a cui erano stati esposti gli zoccoli durante il processo di argentatura. Il DNA mitocondriale, tuttavia, era intatto. Lo abbiamo usato per verificare il lignaggio materno dei campioni e confermare che gli zoccoli provenivano effettivamente da Seabiscuit.

Sebbene il DNA nucleare del campione di zoccolo non fosse intatto, Kate era ancora in grado di sequenziare parzialmente geni specifici associati a una distanza di corsa ottimale nei purosangue. Abbiamo scoperto che Seabiscuit aveva varianti genetiche che si trovano spesso nei cavalli che sono buoni corridori a distanza. È interessante notare che, alla base di questo, c'erano varianti di geni da corsa minori che si trovano di solito negli sprint di cavalli.

Questa combinazione genetica piuttosto rara di resistenza e velocità sembra riflettersi nel record di gara del campione, in quanto ha vinto gare da un minimo di 5 furlong (sprint) a un massimo di 1¼ miglia (distanza). Inoltre, i cavalli di oggi che abbiamo identificato con questo genotipo tendono ad essere fioristi in ritardo, vincendo la loro prima razza quasi tre mesi dopo, in media, rispetto ai cavalli con un genotipo associato alla precocità. Sembra il record di gara di Seabiscuit: non è diventato una vera stella delle corse fino alla sua stagione di corse di 4 anni.

seabiscuit hoof2.jpg Il fondo dello zoccolo argentato di Seabiscuit, preforatura. I due siti di perforazione si trovavano su entrambi i lati della punta della "rana" triangolare, che è analoga alla punta di un dito. (Jacqueline Cooper)

Il nostro laboratorio continuerà a esaminare il genoma di Seabiscuit, concentrandosi su geni collegati ad altri attributi fisici, nonché su geni che controllano i tratti del temperamento come aggressività, curiosità e allenabilità. Forse Seabiscuit presentava varianti di questi geni comportamentali che gli davano l'incredibile desiderio di vincere nonostante i suoi attributi fisici tutt'altro che ideali.

Attraverso questo studio, i partner che collaborano sperano di farsi un'idea di quali componenti genetici abbiano reso Seabiscuit il grande cavallo da corsa che era. Sappiamo che i purosangue da corsa all'inizio del XX secolo sembravano abbastanza diversi dai cavalli di oggi, quindi sarà interessante vedere se il DNA di Seabiscuit è notevolmente diverso da quello delle sue controparti moderne. Per ora, la prospettiva di clonare Seabiscuit non è possibile, a causa della quantità insufficiente e della scarsa qualità del DNA nucleare che potremmo recuperare.

* Nota del redattore, 31 ottobre 2018: una versione precedente di questa storia affermava erroneamente che la discendente di quinta generazione di Seabiscuit si chiamava Bronze Star, quando, in realtà, era Bronze Sea. La storia è stata modificata per correggere questo fatto.


Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. La conversazione

Steven Tammariello, professore associato di Scienze biologiche e direttore dell'Institute for Equine Genomics, Binghamton University, State University of New York

Gli scienziati estraggono il DNA dagli zoccoli di Seabiscuit per capire come fosse così veloce