Kaip varpa prarado šuolius (2013)

Kaip varpa prarado šuolius

Žmonės sunaikino DNR, kad sukurtų lygias penis ir didesnes smegenis.

Seksas būtų labai skirtingas pasiūlymas žmonėms, jei, kaip ir kai kurie gyvūnai, įskaitant šimpanzes, makakus ir peles, vyrai turėjo mažų, kietų spygliuočių.

Dabar Kalifornijos Stanfordo universiteto mokslininkai rado molekulinį mechanizmą, kaip žmogaus penis būtų išsivystęs taip aiškiai be stuburo. Jie nurodė, kad tai yra tam tikros nekoduojančios DNR dalies, kuri daro įtaką androgenų receptorių geno, susijusio su hormonų signalizacija, išnykimas.

„Tai yra maža, bet patraukli didesnio paveikslo apie žmogui būdingų bruožų raidą dalis“, - sakė Gillas Bejerano, Stanfordo vystymosi biologas, vadovavęs darbui kartu su kolega Davidu Kingsley. "Mes įtraukiame molekulinę perspektyvą į diskusiją, kuri tęsiasi bent jau kelis dešimtmečius".

Paskelbta „Nature“ šiandien1tyrimas taip pat siūlo molekulinį mechanizmą, kaip mes sukūrėme didesnes smegenis nei šimpanzės ir praradome mažus jutimo viskius, kad beždžionės, kurios yra tarp mūsų artimiausių giminaičių ir su kuriomis buvo įvertinta, kad mes dalijamės 96% mūsų DNR, turi savo veidas.

Monogaminė strategija

Jau seniai manoma, kad dėl monogamiškesnės reprodukcinės strategijos, nei jų ankstyvieji žmogaus protėviai, žmonės išsivystė sklandžiai. Šie protėviai galėjo panaudoti varpų spyglius, kad pašalintų konkurentų spermą, kai jie poravosi su moterimis. Tačiau, kaip šis pasikeitimas įvyko, nėra žinoma.

Mokslininkai nenorėjo studijuoti varpos stuburo. Greičiau jie ieškojo DNR fragmentų, kurie buvo prarasti iš žmogaus genomo, bet ne chimp genomo, todėl jie galėjo pabandyti tiksliai nustatyti, ką šie gabalai padarė.

Metodas skiriasi nuo daugelio tyrimų požiūrio, paaiškinkite Bejerano ir Kingsley, žiūrėdami į tai, kas buvo ištrinta iš žmogaus genomo, o ne į tai, kas yra. „Jei atliktumėte mūsų tyrimą, jei būtumėte pradėję nuo žmogaus genomo, ten nebūtų ką matyti“, - sako Bejerano.

Jie pirmiausia sistemiškai nustatė, kad 510 DNR sekos, kurių trūksta žmonėms ir yra chimpsuose, nustatė, kad šios sekos buvo beveik išimtinai iš nekoduojančių genomo regionų, tarp genų. Tada jie įsijungė į dvi sekas, kurių nebuvimas žmonėms, jų manymu, galėjo būti įdomus - vienas iš šalia androgenų receptorių (AR) geno ir vienas iš šalia geno, susijusio su naviko slopinimu (GADD45G).

Šimpanzės sekų įterpimas į pelių embrionus atskleidė, kad ankstesnė seka gamina tiek kietus varpos spyglius, tiek kai kuriuose gyvūnuose esančius sensorinius ūsus. Pastaroji seka veikė kaip stabdys konkrečių smegenų regionų augimui - pašalinus jo funkciją, buvo nutapytas kelias didesnių žmogaus smegenų evoliucijai.

"Projekto tikslas buvo rasti molekulinius pažeidimus [nuostolius], kuriais grindžiami žmogaus evoliuciniai bruožai, pateikiant pavyzdžius, iliustruojančius skirtingus principo aspektus", - sako Kingsley.

„Kol nepažiūrėjome, kur DNR buvo išreikšta, neturėjome supratimo, kurį jungiklį - jei toks yra - jis iš tikrųjų valdys“, - priduria Bejerano.

Kiti molekuliniai biologai gyrė darbą už savo protingą požiūrį ir sakė, kad atvers naujus tyrimo būdus, ypač tiems, kurie dirba žmogaus smegenų evoliucijoje.

„Tai yra detektyvinis darbas ir puikus priminimas, kad evoliucijos metu informacija yra ir įgyjama, ir prarandama“, - sakė Seanas Carrollas, gyvūnų genetikos ir evoliucijos ekspertas iš Viskonsino universiteto (Madisonas).

„Kaip dažnai, kai pateikiamos labai geros idėjos, tai atrodo beveik akivaizdu iš paskos“, - sakė Svante Pääbo, vadovaujanti Leipcige (Vokietija) esančio Maxo Plancko evoliucinės antropologijos instituto genetikos skyriui ir buvusi neseniai neandertaliečius sekvencavusios komandos dalimi. genomas. „Kadangi dvi iš beveik 500 ištrintų sekų, kurias jie nustatė, yra įdomios, esu tikras, kad kelios kitos jų sąraše taip pat pasirodys įdomios“, - pridūrė jis. Tyrėjai toliau analizuoja likusias 508 DNR sekas.

Kalifornijos universitete, Santa Kruze, žmogaus genomo molekulinę evoliuciją tyrinėjantis Davidas Haussleris pridūrė, kad mūsų protėvių varpos spygliuočių praradimas yra mūsų pranašumas šiandien. “Poros visur gali būti dėkingos, kad šis konkretus DNR gabalas buvo apgautas. " jis sako.