• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.11.2022, 10:27
Сергей Васильев
3 155

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 / Автор: Plinia Abito

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
Предстоящие мероприятия
15 июля, 13:19
Юлия Тарасова

Чемоданы оказались настоящими рассадниками микробов. Как выяснилось, на отдельных частях дорожных сумок может обитать в 58 раз больше бактерий, чем на сиденьях унитазов в общественном туалете.

15 июля, 12:45
ПНИПУ

В условиях отсутствия связи (шахты, горы, тайга) критически важна надежная передача данных. Ученые Пермского Политеха разработали цифровую радиостанцию, устойчивую к помехам и физическим препятствиям, включая бетонные стены. Устройство передает данные в двух сетях MANET одновременно, обеспечивая скорость до 300 кбит/с (низкоскоростной канал) и 54 Мбит/с (высокоскоростной). Рация работает как ретранслятор и узел сети, что делает ее незаменимой для спасателей, промышленности и туристов. Ключевые преимущества разработки: помехоустойчивость, дальность связи до 30 километров и работа при -25°C до +55 градусов Цельсия.

16 июля, 12:16
Александр Березин

Даже опытные программисты считали, что использование нейросети для написания кода экономит им время. Однако, когда исследователи проверили это на задачах из реального мира, выяснилось, что разработчики ошибаются. В действительности применение ИИ увеличило время, необходимое для реализации проектов.

12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

11 июля, 17:47
Денис Яковлев

Международная команда ученых оценила связь между длительностью физической активности, ее интенсивностью, риском смерти от всех причин и вероятностью развития сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

15 июля, 11:00
НИУ ВШЭ

В Институте искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ предложили новый подход, основанный на современных методах машинного обучения, для определения генетического происхождения человека. Графовые нейросети позволяют с высокой точностью различать даже очень близкие популяции.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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
Закрыть
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