Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • To bookmarks. Drag icon on bookmarks panel
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25 ноября
Сергей Васильев
2 659

Генетики определили ключевые для развития нашего вида участки ДНК

5.2

В геноме нашли регуляторные фрагменты, которые быстро развивались после отделения наших предков от человекообразных обезьян. Именно они определили важнейшие для людей черты, включая очень крупный мозг и упрощенный, короткий кишечник.

©Jen Pinkowski

В сравнении с ближайшими родственниками, шимпанзе и другими представителями семейства гоминид, людей выделяют особенно крупный мозг и короткий кишечник. Эти черты считаются не только крайне важными для нашего вида, но и взаимно противоположными: и мозг, и кишечник потребляют огромные количества ресурсов, и организм не может позволить себе развивать и то, и другое.

Похоже, выбор в пользу мозга был сделан вскоре после семи миллионов лет назад, после отделения линии наших прямых предков от других человекообразных обезьян, но до расхождения с линией неандертальцев. К таким выводам пришли генетики из американского Университета Дьюка, статья которых опубликована в свежем номере журнала Cell.

Как правило, поиски генетических особенностей, характерных именно для нашего вида, ориентированы на гены — участки ДНК, которые кодируют белки. Однако ДНК человека и ближайших родственников, шимпанзе, различаются слишком слабо, а в генах практически идентичны. Основная разница приходится на некодирующие участки ДНК, которые могут выполнять другие важные функции, прежде всего регуляторные, контролируя работу хроматина и самих генов.

Именно на таких участках сконцентрировались генетики из команды Крэга Лоу (Craig Lowe). Они обнаружили целый ряд фрагментов, которые быстро менялись после расхождения наших древних предков с шимпанзе около 7,4 миллиона лет назад. Ученые назвали их HAQERS (Human Ancestor Quickly Evolved Regions — «быстро развившиеся регионы предка человека») и показали, что они вовлечены в развитие организма, в первую очередь головного мозга и кишечника. Располагаясь поблизости от соответствующих генов, они регулируют их работу в нужном месте и в нужное время.

Флуоресцентные метки демонстрируют активность генов в коре развивающегося мозга мыши. Слева — с «древним» HAQER0059, справа — с современным, человеческим / © Riley Mangan, Duke University

«Мы видим, что не одна мутация дала нам большой мозг и не одна изменила кишечник: это была масса изменений, происходивших некоторое время, — объясняет профессор Лоу. — Мы видим множество регуляторных элементов, которые действуют в этих тканях, определяя, какие гены будут экспрессироваться и с какой активностью».

Роль HAQERS удалось подтвердить и в экспериментах. Для этого ученые использовали лабораторных мышей, которым еще на внутриутробной стадии развития в кору головного мозга вносили один из таких фрагментов, HAQER0059. Одна группа животных получала HAQER0059 современного человека, другая — реконструированный вариант, который присутствовал в ДНК более шести миллионов лет назад. И действительно, современный HAQER0059 резко усиливал работу генов, ответственных за развитие мощной коры.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:02
Александра Медведева

Новое исследование указало на мобильные элементы, которые могут перемещаться и размножаться в пределах генома, как на наиболее вероятный источник подавляющего большинства интронов, некодирующих участков ДНК эукариот. Открытие позволяет объяснить огромные различия в количестве интронов в геномах разных видов.

Позавчера, 13:13
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

3 часа назад
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: