Найдены «пробелы» в геноме, лишившие людей «кошачьих усов»

Сопоставление геномов шимпанзе и людей позволило обнаружить ряд генетических особенностей человека, которые лишили его некоторых широко распространенных среди млекопитающих анатомических черт, например, чувствительных «усов»-вибрисс и кератиновых шипов на пенисе, а также привели к увеличению размеров мозга, сообщает журнал Nature.

Группа ученых под руководством Дэвида Кингсли (David Kingsley) из Стэнфордского университета в США занимается поиском генетических особенностей, которые внешне проявляются в виде анатомических, физиологических и поведенческих отличий человека от животных.

В поисках таких отличий ученые сравнили геном человека с геномом нашего ближайшего родственника – шимпанзе, с которым люди генетически совпадают на 96%. Как оказалось, человека отличают от обезьян и других млекопитающих в основном не генетические приобретения, а потери – отсутствие некоторых фрагментов ДНК, так называемые делеции.

«Мы идентифицировали молекулярные изменения, которые с высокой вероятностью приводят к значительным изменениям в регуляторном аппарате человека. Это полная делеция генетических последовательностей, которые хорошо сохранились у шимпанзе и других млекопитающих. Мы подтвердили 510 таких делеций у людей», – говорится в опубликованной Nature статье.

Такие неожиданно «пустые места», которые «заполнены» практически у всех других животных, в частности, попали на один из фрагментов генома, связанного с производством белка-рецептора AR (androgen receptor), реагирующего на мужские гормоны – тестостерон и дигидротестостерон.

Данный белок отвечает за реакцию тканей организма на половые гормоны и с высокой степенью вероятности может быть связан со вторичными половыми признаками. Ученые предположили, что потеря этого генетического фрагмента привела к исчезновению у людей двух черт, свойственных как шимпанзе, так и многим другим млекопитающим – жестких чувствительных волосков-вибрисс, а также кератиновых шипов на пенисе. Такие шипы, жесткие кожные разрастания высотой около миллиметра, присутствуют у многих млекопитающих, от мышей и кошек до обезьян.

«Чувствительные вибриссы развиваются у многих млекопитающих, включая шимпанзе, макак и мышей, люди, однако, лишены их. Развитие вибрисс связано с мужскими гормонами, поскольку кастрация укорачивает вибриссы у мышей, а избыток тестостерона стимулирует их рост», – говорится в статье.

Ученые провели эксперименты, наблюдая за развитием эмбрионов шимпанзе и обезьян, лишенных рассматриваемого генетического фрагмента и подтвердили его связь с обеими анатомическими чертами.

Авторы работы отмечают, что отсутствие шипов на пенисе может обуславливать многие черты не только сексуального, но и социального поведения человека, в частности, появление моногамии и заботу о потомстве со стороны отцов.

Другой «пропавший» в геноме человека фрагмент находится рядом с геном GADD45g. Последний управляет ростом клеток, и его отсутствие приводит к их бесконтрольному росту и появлению раковых опухолей. Однако делеция рядом с этим геном оказалась связана с увеличением размера ряда областей мозга у человека.

Эксперимент на эмбрионах мышей и шимпанзе, лишенных этого участка, показал, что у них начинают увеличиваться зрительные зоны мозга и ряд других областей.

Вместе с тем, авторы исследования отмечают, что один этот ген не определяет все особенности человеческого мозга.

Источник

«Царство свободы начинается в действительности лишь там, где прекращается работа, диктуемая нуждой и внешней целесообразностью, следовательно, по природе вещей оно лежит по ту сторону сферы собственно материального производства»

Карл Маркс

Научный подход на Google Play

Файлы

Что такое жизнь?

Накопление капитала

Структура Реальности

Возможности вычислительных машин и человеческий разум