24.05.2021, 12:54
Сколтех
1
5,7 тыс

Найдено новое отличие современных людей от неандертальцев

❋ 4.9

Ученые из Сколтеха в соавторстве с исследователями из Германии и США проанализировали особенности метаболизма у человека, шимпанзе и макак в мышцах, почках и трех регионах головного мозга. В ходе исследования они обнаружили мутацию в геноме современного человека, которая уменьшает стабильность фермента аденилосукцинат лиазы и приводит к снижению синтеза пурина. У неандертальцев такая мутация отсутствовала, поэтому ученые считают, что эта мутация внесла вклад в становление современного человека как отдельного вида, значительно повлияв на обмен веществ в тканях мозга.

Найдено новое отличие современных людей от неандертальцев / ©Getty images / Автор: Анастасия Кожевникова

Результаты исследования опубликованы в журнале eLife. Предшественники современных людей отделились от своих ближайших эволюционных родственников неандертальцев и денисовских людей примерно 600 тысяч лет назад. А 65 миллионов лет назад произошло эволюционное расхождение наших предков с предками современных шимпанзе. Эволюционным биологам интересны генетические особенности человека, отсутствующие у его предков, потому что по ним можно пытаться понять, что сделало человека человеком.

Ученые из Центра нейробиологии и нейрореабилитации Сколтеха под руководством профессора Филиппа Хайтовича, Институтов Макса Планка в Лейпциге, Дрездене и Кельне и Университета Денвера изучили метаболические различия в мозге, почках и мышцах для человека и двух других приматов, шимпанзе и макак. Руководителем исследования выступил известный эволюционный биолог, профессор Сванте Паабо, ранее открывший денисовского человека и выступавший руководителем проекта по расшифровке генома неандертальца.

Ученые изучали интересную мутацию человека, которая приводит к аминокислотной замене в ферменте аденилосукцинат лиазе, участвующем в синтезе пуриновых нуклеотидов, которые входят в состав ДНК. Эта замена снижает активность и стабильность фермента, что в свою очередь снижает концентрацию пуринов в мозгах человека. Ученые показали, что новая мутация характерна только для человека, у других приматов и неандертальцев ее нет.

То, что причина метаболических особенностей заключается именно в этой мутации, ученые смогли доказать, внеся ее в геном мыши. Мутантные мыши в эксперименте тоже начинали производить меньше пуринов, и, наоборот, внесение предкового варианта гена в человеческие клетки приводило к соответствующим метаболическим изменениям.

«Расшифрованный генома человека — мощный инструмент в руках ученых, но, к сожалению, не объясняющий все фенотипические различия между людьми. Изучение метаболитного состава тканей может дать подсказки к причинам функциональных изменений.

Я очень рада, что, несмотря на недоступность (живых) неандертальцев, нам удалось предсказать метаболические особенности современных людей и подтвердить свои гипотезы на мышиных и клеточных моделях», – рассказывает первый автор исследования, PhD Сколтеха Вита Степанова. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Сколтех
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 13:10
Андрей Серегин

С распространением металлов древние общества не всегда отказывались от каменных инструментов, поскольку новые материалы долго оставались дорогими. Анализ следов на костях из города Абу-Салабих в Месопотамии показал, что даже в бронзовом веке местные жители продолжали разделывать животных каменными лезвиями.

14 сентября, 15:23
Татьяна Зайцева

Авторы нового исследования, возможно, нашли ответ на вопрос, почему естественный отбор не устранил из человеческого генома мутацию, повышающую риск такого тяжелого аутоиммунного заболевания, как волчанка. По-видимому, все дело в эволюционном компромиссе: уязвимость в одной сфере — расплата за преимущество в другой.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
"А 65 миллионов лет назад произошло эволюционное расхождение наших предков с предками современных шимпанзе. " Многовато 65 млн лет. Может, запятую между цифрами забыли поставить?Мезозой завершился 66 млн лет назад, за 1 млн лет до 65. Ещё не было ни дриопитеков, ни парапитеков. Какое уж тут расхождение с предком шимпанзе. наиболее древние приматы (представители рода Plesiadapis) известны с позднего палеоцена, 55—58 млн лет назад. 65 млн лет назад никого ещё не было.