Проведенные исследования в области изучения особенностей геномов ДНК повергли научное сообщество в шок.
Человека от млекопитающих отличают не генетические приобретения, а наоборот их потеря
Группа ученых из Стенфордского университета в США сопоставили ряд геномов шимпанзе и человека на предмет отсутствия у человека некоторых биологических черт животных. Так, возник вопрос, почему у человека отсутствуют усы-вибриссы и кератиновые шипы на пенисе и почему человеческий мозг больше, чем у животных. Результаты оказались намного интереснее, чем ожидалось.
Ученые под руководством профессора Девида Кингсли занимаются изучением генетических особенностей, которые отличают человека от животных в физиологической, поведенческой и анатомической области. Исследования проводились на ближайших родственниках человека – шимпанзе, генетические совпадения которых составляют 96%. Ученые выяснили, что человека от млекопитающих отличают не генетические приобретения, а наоборот их потеря в процессе эволюции. Это касается потери нескольких фрагментов ДНК или так называемых делиций.
Было проведено молекулярное идентифицирование ДНК человека, которое привело к существенным изменениям в регуляторном аппарате человека. Полное наличие делиций генетических последовательностей хорошо сохранилась у животных, в том числе у ближайших родственниках человека – шимпанзе. У человека данная генома утратилась в связи с развитием и эволюции человека. Хотя ученые считают, что у прародителей человека все же присутствовал этот геном.
«Пустое место» было выявлено отсутствием одного генома у человека. Это связано с воспроизводством белков-рецепторов AR (androgen receptor), данный рецептор присутствует у всех видов животных, начиная от мышей и заканчивая крупными млекопитающими. Геном AR (androgen receptor) непосредственно связан с реакцией на мужские половые гормоны – тестостерон и дигидротестостерон. Этот белок отвечает предположительно на вторичные половые признаки животных – жестких чувственных усов-вибрисс и кератиновых шипов на пенисе.
Чувствительные вибриссы развиваются у всех животных кошек, мышей, шимпанзе, собак и других, человек лишен этих признаков. Наличие вибрисс связано непосредственно с мужскими гормонами. Кастрация животных приводит к потере вибриссы у млекопитающих, а избыток тестостерона наоборот стимулирует рост вибриссы.
Эксперимент, проведенный на эмбрионах шимпанзе, у которых были удалены геномы вибриссы, показал, что впоследствии шимпанзе не обладало достаточной чувствительностью вибриссы.
Почему кератиновые шипы все же отсутствуют у человека? Ученые связывают это, прежде всего, с социальным фактором. Мужчина должен заботиться о своем потомстве и моногамия есть приоритет человека.
Еще один геном считается пропавшим в ДНК человека, это сосед генома GADD45g. Данный геном отвечает за управлением роста клеток. В случае отсутствия этого генома, происходит бесконтрольный рост клеток, который впоследствии приводит к появлению раковых опухолей. Причина отсутствия связана с увеличением размера мозга человека. Эмбрионы мышей и шимпанзе, на которых проводились опыты, были лишены этих геномов. Результат показал, что у животных начал расти зрительный орган мозга и ряд соседних областей.
В заключении ученые сообщили, что окончательное решение на появление раковых опухолей решает не только этот геном, а еще комплексный ряд других геномов.