Polygenic systems of social behavior | Полигенные системы социального поведения

English. The management of domestication processes may be improved with the identification of gene networks involved in the manifestation of various behavioral characteristics. In 5 different species: humans (Homo sapiens), dogs (Canis lupus familiaris), cattle (Bos tausus), zebrafish (Danio Rerio), mice (Mus musculus), the genes associated with the development of agonistic reactions were studied. The analysis of genes, their temporal architectonics, and role in metabolic pathways was carried out using open genomic databases and bioinformatic methods. The STRING software (ver. 11.5) was also used to study network interactions between genes and the stages of their manifestation in different ontogenetic periods. As a result of the research, 23 genes linked to the expression of aggressive behavior in all 5 species were selected. 17 genes (sox2, creb1, meis1, bdnf, disc1, mapk1, egr1, npas4, kras, ncnd, jak2, lrrtm4, gabrg2, slc17a7, cacna1b, htr2c, drd2) being essential for the formation of the neural crest at the initial stages of embryo development are identified. Further there were noted the genes (disc1, grik3, gria2, drd2) implicated in the glutamate conduction pathways. These pathways affect how quickly nerve impulses are transmitted, which plays a role in how aggressive behavior is demonstrated. The data obtained are crucial for understanding the underlying causes of the behavioral indicators of sociality or asociality, helping to identify key target genes and defining the genetic hierarchy of these genes based on their involvement in different stages f organism development.

Russian. Выявление генных сетей, вовлекаемых в проявление различных поведенческих характеристик, может позволить разработать механизмы управления процессами доместикации. Изучены гены, ассоциированные с проявлением агонистических реакций, у 5 видов: человек (Homo sapiens), cобака (Canis lupus familiaris), крупный рогатый скот (Bos tausus), рыбки Данио (Danio Rerio), домовая мышь (Mus musculus). Анализ генов, их временной архитектоники, вовлеченности в метаболические пути проведен биоинформатическими методами по открытым генетическим базам данных. Изучены этапы их проявления в различные периоды онтогенеза и сетевые взаимодействия между генами с использованием программного обеспечения STRING (ver. 11.5). В результате исследований отобрано 23 гена, связанных с проявлением агрессивного поведения у всех 5 объектов. Выделены 17 генов, играющих критическую роль в формировании эмбриона на начальных этапах развития, в том числе при формировании нервного гребня: sox2, creb1, meis1, bdnf, disc1, mapk1, egr1, npas4, kras, ncnd, jak2, lrrtm4, gabrg2, slc17a7, cacna1b, htr2c, drd2. А также отмечены гены (disc1, grik3, gria2, drd2), вовлеченные в пути проведения глутамата, которые, в свою очередь, участвуют в скорости проведения нервного импульса, способствующего проявлению агрессивного поведения. Полученные данные носят первостепенную значимость для изучения основ появления поведенческих признаков социальности/асоциальности, способствуя выявлению ключевых генов-мишеней и определяя их генетическую иерархию на основании вовлеченности генов в различные этапы развития организма.