У ДНК людини знайдений ще один ген

0

Відомо, що геноми людини і шимпанзе збігаються на 99%, проте наші нервові системи розвиваються абсолютно по-різному і страждають від різних проблем в старості. Зазначені розбіжності не дають вченим використовувати приматів для вивчення деяких людських хвороб і з’ясувати, як Homo sapiens набув здатності нормально говорити і мислити.

В останні роки дослідники відкрили кілька сотень нових генів, що відповідають за розвиток мозку і відрізняються за місцем розташування в геномах людини і шимпанзе. Однак їм так і не вдавалося знайти ті ділянки ДНК, які відповідали за надзвичайно великі в порівнянні з іншим тілом розміри людського мозку, а це одна з головних рис, що відрізняє Homo sapiens від мавп, передає mir24.tv.

Тепер генетики з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі знайшли в людській ДНК унікальний ген NOTCH2NL, що відповідає за незвичайно великі розміри нашого мозку і унікальну структуру кори великих півкуль. Його опис опубліковано в журналі Cell.

«Дві головних риси людини – це великі розміри мозку і уповільнений розвиток нервової системи всередині утроби матері. Тепер нам вдалося розкрити молекулярні механізми розвитку і тієї, і іншої особливості Homo sapiens, які, як виявилося, включаються на самих ранніх стадіях розвитку мозку », – говорить керівник дослідження Девід Хаусслер.

Знайти NOTCH2NL вчені змогли, вивчаючи структуру різних генів на першій хромосомі людини, видалення яких дуже часто призводить до розвитку микроцефалии, а подвоєння або пошкодження – до Макроцефалія або важким формам аутизму.

У цій ділянці генетичного коду знаходиться набір генів з сімейства NOTCH2, що відповідають за розвиток заготовок нейронів і формування майбутніх тканин мозку в зародку ссавців. Їх структура майже не відрізняється в ДНК всіх приматів, і вони, як недавно довели вчені з Росії, однаково працюють при розвитку зародка.

Спостерігаючи за активністю цих ділянок ДНК в стовбурових клітинах, Хаусслер і його колеги помітили одну просту річ, яку чомусь упустили всі інші наукові колективи. Виявилося, що в людських клітинах працює «зайвий» ген, який відсутній або не працює в заготовках нейронів шимпанзе, горил і інших приматів.

Досліди на стовбурових клітинах показали: видалення NOTCH2NL призводить до того, що заготовки нервових клітин починають швидше дорослішати і рідше ділитися.

«Одна стовбурова клітина, що бере участь в зростанні мозку, може дати життя двом нейронам або ще однієї заготівлі і однієї нервової клітини. NOTCH2NL змушує їх вибирати другий варіант, що дозволило нашому мозку вирости в обсязі. Як часто відбувається в історії еволюції, невелика зміна в роботі стовбурових клітин привело до дуже великих наслідків », – роблять висновок експерти.

Вивчивши структуру гена, фахівці прийшли до висновку, що він з’явився в ДНК наших предків приблизно 3-4 млн років тому в результаті серії вдалих помилок при копіюванні першої хромосоми.

Перша помилка призвела до того, що один з генів сімейства NOTCH2 був частково скопійований і вбудований в ДНК перших Homo sapiens. Це перетворило його в «сміттєвий» псевдоген, який не грав ніякої ролі в роботі організму. Друга помилка полагодила його пошкоджені частини, в результаті чого в геномі протолюдей з’явився новий ділянку ДНК, радикально поміняв програму розвитку нервової системи. А в ході подальшої еволюції він був ще кілька разів скопійований.

Попередня статтяВчені знайшли відрубану голову гігантського вовка який жив 40 000 років тому
Наступна статтяВ глибині Тихого океану може бути захований космічний корабель — вчені

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Будь ласка, введіть свій коментар!
Будь ласка, введіть своє ім'я тут