Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Зоологии>>Человек променял часть ДНК на мозг и моногамность

Пятница, 11 Март 2011 00:00

Человек променял часть ДНК на мозг и моногамность

Автор 

Человек в процессе эволюции утратил некоторые участки ДНК, а вместе с ними — вибриссы и часть полового органа. И благодаря тем же генетическим потерям приобрел большой мозг.

ШимпанзеШимпанзеЧеловек многими деталями анатомии и физиологии отличается от животных, но генетическая основа этих отличий до сих пор изучена недостаточно. Этот пробел частично заполняет исследование, проведенное Дэвидом Кингсли (David Kingsley) из Медицинского института имени Говарда Хьюза (Howard Hughes Medical Institute) Стенфордского университета с участием специалистов из Пенсильванского университета и Университета штата Джорджия. Ученые сравнили геномы человека, шимпанзе, макаки и мыши и нашли несколько сотен фрагментов ДНК, которые есть у мышей и обезьян, но отсутствуют у человека. Фактически, они имеются в геноме всех млекопитающих, включая шимпанзе, но наши предки в процессе эволюции их утратили.

Биологи описали 510 последовательностей, утраченных человеком. Из них только в одном случае предки человека потеряли целый ген, а остальные 509 представляют собой некодирующие участки, которые регулируют работу генов. От них зависит, где (в каких клетках) и когда (на какой стадии развития) тот или иной ген включится в работу. Изменение в регуляторных участках, как правило, не фатально для организма. «Если изменить схему включения и выключения гена в процессе развития, это может привести к большим изменениям в строении органов, хотя сами функции гена остаются прежними, — объясняет Дэвид Кингсл. – Именно такие изменения чаще всего ведут к появлению новых признаков в ходе эволюции».

Анализ расположения этих участков показал, что большая часть из них соседствует с генами развития нервной системы и с генами системы стероидных гормонов. По словам авторов работы, для того, чтобы досконально изучить генетические отличия человека, они нуждаются в помощи разных специалистов: нейрофизиологов, антропологов, эмбриологов и т.д. Но кое-что удалось выяснить уже сейчас. Сложность заключается в том, что роль большинства утерянных регуляторных участков в геномах млекопитающих неизвестна. Поэтому непонятно, от чего отказались предки человека.

Потеря части ДНК привела к большому мозгу

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые изолировали некоторые фрагменты из генома имеющих их животных (мыши и шимпанзе), промаркировали их цветной меткой и поместили полученные гибридные последовательности в оплодотворенные яйцеклетки мыши. Проследив за светящимися метками в развивающихся мышиных эмбрионах, они увидели, где и в какой момент действуют регуляторы, а также как они изменяют экспрессию генов.

Один утраченный человеком сегмент ДНК расположен вблизи гена, который в норме ограничивает размножение клеток. «Если ген отсутствует полностью, начинается неконтролируемое размножение клеток, ведущее к раковой опухоли», — объясняет Кингсли. Помеченный сегмент в эмбрионах мыши обнаружился в развивающемся мозге: в коре, вентральном таламусе и гипоталамусе, в субвентрикулярной (то есть, поджелудочковой) зоне. По-видимому, наши предки утратили фрагмент, запускающий ограничитель, и в результате получили интенсивный рост мозга, особенно новой коры. Это сыграло решающую роль в эволюции человека.

О вибриссах и шипиках

В другом случае предки человека вместе с утерей гена потеряли и часть органов: чувствительные вибриссы на морде и кератиновые шипики на пенисе. И то, и другое имеется у всех млекопитающих, кроме человека. За развитие того и другого отвечает андрогенный рецептор (он связывается с мужскими половыми гормонами, которые, кстати, имеются и у женщин).

В мышиных эмбрионах помеченные цветной меткой сегменты ДНК можно было видеть в зачатках вибрисс и в гениталиях. Это означает, что в данных областях они вызывают работу гена рецептора андрогена. Дальнейшие наблюдения показали, что эти сегменты участвуют в развитии вибрисс и шипиков. У человека, естественно, имеется ген андрогенного рецептора, но из-за потери регулятора в данных клетках в данное время он не включается. Поэтому у человека нет ни вибрисс на лице, ни шипиков на пенисе. Как отмечают авторы, последняя утрата снижает чувствительность и увеличивает длительность копуляции. Это предпосылка к развитию у наших предков устойчивых моногамных отношений с длительным половым актом. Параллельно происходили другие изменения – некоторая феминизация мужчин по сравнению с самцами шимпанзе: утрата самцовых клыков, уменьшение величины семенников и снижение подвижности сперматозоидов.

Очевидно, таких примеров намного больше, говорят исследователи. Они подчеркивают, что впервые удалось на молекулярном уровне описать изменения, связанные со специфически человеческими чертами. А такие черты касаются не только анатомии и физиологии, но и развития многих заболеваний. «Мы думаем, что такой подход поможет разобраться в механизмах возникновения человеческих болезней, — говорит Кингсли. – И мы сможем понять, как черты современного человека формировались в ходе нашей генетической истории».

Результаты ученые опубликовали в последнем выпуске Nature.


Источник: Infox.ru


Прочитано 12182 раз

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Эволюция биосинтеза белка могла начаться до появления рибосом

27-08-2013 Просмотров:8213 Новости Цитологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Эволюция биосинтеза белка могла начаться до появления рибосом

Во время биосинтеза рибосома строит полипептидную цепь в соответствии с кодом, который она читает на матричной РНК. Сырьё для постройки белка приходит к рибосоме в виде аминоацилированных транспортных РНК: к каждой...

"Ничего подобного не видели": видео с обитателями глубин поразило биологов

26-03-2018 Просмотров:1681 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Биологи показали на видео пару рыб-удильщиков, одних из наиболее загадочных обитателей Мирового океана. На кадрах, заснятых подводным аппаратом на глубине 800 метров возле Азорских островов, запечатлена самка удильщика из семейства каулофриновых — ее длина составляла лишь...

Насекомые приобрели обоняние, только освоив полет

31-03-2014 Просмотров:6208 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Насекомые приобрели обоняние, только освоив полет

Насекомые отличаются исключительно чувствительным обонянием, благодаря которому они не только могут по нескольким запаховым молекулам узнать, где их ждёт угощение, но и общаться друг с другом с помощью изощрённых химических...

Как мутации формируют признак

29-01-2012 Просмотров:11099 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Как мутации формируют признак

Формирование признака определяется по меньшей мере двумя силами — взаимовлиянием генов, из-за чего необходимые мутации концентрируются в строго определённой группе генов, и коэволюцией организмов, когда от «воли» одного зависит, сколько...

Ученые заглянули под панцирь предкам черепах

09-06-2013 Просмотров:10245 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые заглянули под панцирь предкам черепах

Исследование остатков рептилии Eunotosaurus из пермских отложений Южной Африки помогло ученым заполнить пробел, зиявший в современных научных представлениях о появлении и эволюции панциря у черепах. Предок черепах - эунотозавр (Eunotosaurus) "Черепаший панцирь...

top-iconВверх

© 2009-2022 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.