Dua puluh delapan tahun yang lalu, Elaine Ostrander mulai memetakan genom anjing. Peneliti genetika ingin memahami mengapa anjing berperilaku seperti yang mereka lakukan dan apa yang mungkin ditentukan oleh gen mereka. Dia tahu jenis pemetaan ini mungkin dilakukan; dua studi kontemporer telah menunjukkan sebanyak itu. Apa yang tidak dia ketahui adalah bahwa butuh seperempat abad dan lusinan penelitian bagi timnya untuk menemukan jawaban.
Sekarang, Ostrander memimpin Proyek Genom Anjing, sebuah inisiatif yang dia luncurkan pada tahun 2004 bekerja sama dengan National Institutes of Health. Tapi tujuan penelitian proyek ini bukan hanya untuk belajar tentang sahabat kita. Para ilmuwan juga ingin menemukan hal-hal baru tentang manusia, itulah sebabnya NIH tertarik pada teman berkaki empat kita. Ternyata manusia dan anjing sangat mirip secara genetik, dan mempelajari sahabat anjing kita dapat membantu kita mempelajari lebih lanjut tentang penyakit pada manusia.
“Manusia benar-benar sulit untuk diajak bekerja sama,” kata Elinor Karlsson, profesor di UMass Chan Medical School dan pendiri Darwin’s Ark, sebuah proyek sains warga untuk mengumpulkan informasi genetik tentang hewan peliharaan. “Tapi anjing tidak berumur panjang, jadi jika Anda ingin mempelajari penuaan atau kanker, Anda bisa melakukannya dalam skala waktu yang lebih cepat.” Yang sangat penting tentang anjing, tambahnya, adalah mereka tinggal bersama kita. “Jika Anda khawatir tentang interaksi antara gen dan lingkungan untuk hal-hal seperti kanker,” katanya, “Anda sebenarnya dapat menguji interaksi itu dengan mempelajari anjing.”
Tapi Proyek Genom Anjing tidak hanya mempelajari anjing demi kemanusiaan. Ini juga berfungsi untuk memahami gigi taring dengan lebih baik. Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan awal bulan Desember, Ostrander dan timnya akhirnya membuka satu teka-teki: Bisakah gen menentukan keahlian anjing? Ya.
“Saat Anda melihat anjing di taman anjing, dan Anda mengenali rasnya, Anda memiliki ekspektasi tertentu tentang bagaimana mereka akan berperilaku dalam situasi tertentu,” kata Ostrander. “Jika itu collie perbatasan, kami mengharapkannya untuk menggembalakan domba; jika itu jenis terrier tertentu, kami perkirakan itu adalah ratter. Tapi alih-alih mengandalkan harapan yang terbentuk sebelumnya tentang bagaimana menurut manusia anjing harus bertindak, para peneliti melihat gen. Dengan menggunakan genom “ribuan dan ribuan anjing,” katanya, para peneliti dapat menetapkan setiap ras dalam “garis keturunan” perilaku bersama.
[Related: How breeding dogs for certain traits may have altered their brains]
Dengan data genetik dari lebih dari 4.000 anjing serta data survei perilaku lebih dari 40.000 anjing dari pemilik hewan peliharaan, tim dapat mengidentifikasi 10 garis keturunan di antara ratusan ras yang dipelajari. Masing-masing garis keturunan ini berhubungan dengan penggunaan keturunan secara historis, seperti penggembala dan pemungut. Ketika digabungkan dengan informasi perilaku yang disampaikan oleh pemilik hewan peliharaan, para peneliti melihat perilaku unik yang terkait dengan setiap garis keturunan.
“Karena kami membutuhkan mereka untuk berburu, kami membutuhkan mereka untuk menggembala, kami membutuhkan mereka untuk menjaga ternak kami, kami membutuhkan mereka untuk menjaga diri kami sendiri,” kata Ostrander, “kami telah memilih untuk mendapatkan perilaku yang lebih halus ini.” Untuk anjing penggembala, misalnya, para ilmuwan mengidentifikasi kelas gen yang menurut Ostrander “tampaknya berada di bawah seleksi yang sangat kuat oleh manusia” untuk menghasilkan perilaku seperti gembala.
“Ketika saya datang ke NIH, saya benar-benar ingin memecahkan masalah morfologi,” kata Ostrander. “Berapa banyak gen yang dibutuhkan untuk membuat Great Dane versus Chihuahua? Dibutuhkan kurang dari 30. Pada manusia, perbedaan antara 5’6″ dan 6’6″, itu lebih dari 1000″ lokasi gen, katanya, “Manusia memiliki jutaan dan jutaan tahun bagi alam untuk mengubah ini dan mengubah itu. . Anjing belum lama itu.”
Sebagian besar ras anjing baru ada selama beberapa ratus tahun, yang “tidak berarti apa-apa dalam hal evolusi,” kata Ostrander. Dengan kata lain, mempelajari anjing adalah “seperti menonton film dan mempercepat untuk sampai ke akhir,” katanya. Mempelajari bagaimana alam telah membentuk hewan-hewan ini dengan begitu cepat “akan menginformasikan penelitian tentang keragaman di semua spesies, dan semua mamalia,” katanya.
Sejak Ostrander mulai mempelajari anjing hampir tiga dekade lalu, banyak terobosan telah terjadi, mulai dari memahami ukuran anjing hingga menerbitkan peta pertama genom anjing. “Itu membuat semuanya terbuka lebar,” kata Ostrander, dan telah menetapkan dasar untuk pekerjaannya selanjutnya di NIH.
[Related: Why corgi mixes look like adorable munchkin versions of other dogs]
Salah satu pencapaian terbesar proyek ini adalah penemuan gen yang menentukan ukuran anjing pada tahun 2007. “Itu sangat besar,” kata Ostrander. “Saya ingat hari pascadoktoral itu masuk ke kantor saya dan berkata, ‘Anda tidak akan percaya ini.’ Dan saya berkata, ‘Lakukan lagi, lakukan lagi, lakukan lagi, berulang-ulang.’ Dan itu nyata, dan telah divalidasi oleh ratusan laboratorium.”
Namun terlepas dari kesamaan kami dengan sahabat berkaki empat kami, membuat lompatan dari proyek anjing berbasis sains warga seperti proyek Ostrander untuk membantu manusia tidak selalu mudah atau langsung. “Masih jauh dari studi genetik ke terapi, tetapi apa pun yang mungkin memberi Anda arah baru untuk dijelajahi dalam hal mengembangkan terapi akan menarik,” kata Karlsson.
Namun, selain membantu anjing, Ostrander telah melihat pekerjaannya berdampak pada kesehatan manusia, membimbing penelitian di berbagai tempat seperti laboratorium epilepsi di Minnesota dan laboratorium lupus di Prancis. “Itu sangat berharga, karena semua hal itu memantulkan kembali manusia,” katanya. “Dari gen yang sama, penyakit yang sama, presentasi yang sama, hingga respons yang sama terhadap terapi, manusia dan anjing masih berteman baik.”