Kā dzimumloceklis zaudēja tapas
Cilvēki atšķaidīja DNS, lai attīstītu gludus dzimumlocekļus un lielākas smadzenes.
Sekss būtu ļoti atšķirīgs piedāvājums cilvēkiem, ja - tāpat kā dažiem dzīvniekiem, ieskaitot šimpanzes, makakas un peles - vīriešiem būtu dzimumlocekļi, kas apgriezti ar maziem, cietiem muguriņiem.
Tagad Stenfordas universitātes Kalifornijā pētnieki ir atraduši molekulāro mehānismu, kā cilvēka dzimumloceklis varēja attīstīties tik izteikti bez mugurkaula. Viņi to ir precīzi norādījuši kā konkrēta nekodējama DNS patronas zaudēšanu, kas ietekmē androgēnu receptoru gēna ekspresiju, kas iesaistīts hormonu signalizācijā.
"Tā ir maza, bet aizraujoša daļa no lielākas ainas par cilvēkiem raksturīgo īpašību attīstību," sacīja Žils Bejerano, Stenfordas attīstības biologs, kurš vadīja darbu kopā ar kolēģi Deividu Kingsliju. "Mēs pievienojam molekulāro perspektīvu diskusijai, kas turpinās vismaz vairākus gadu desmitus."
Publicēts žurnālā Nature šodien1, pētījums arī ierosina molekulāro mehānismu, kā mēs attīstījām lielākas smadzenes nekā šimpanzes un pazaudējām mazās maņu ūsas, kuras pērtiķiem - kuri ir vieni no mūsu tuvākajiem radiniekiem un ar kuriem ir aprēķināts, ka mums ir kopīgi 96% mūsu DNS - ir viņu seja.
Monogāma stratēģija
Jau sen tiek uzskatīts, ka cilvēkiem attīstījās gludi dzimumlocekļi, jo tika pieņemta monogāmāka reproduktīvā stratēģija nekā viņu agrīnajiem cilvēku senčiem. Iespējams, ka šie senči bija izmantojuši dzimumlocekļa muguriņus, lai noņemtu konkurentu spermu, kad viņi pārojas ar mātītēm. Tomēr nav precīzi zināms, kā šīs izmaiņas notika.
Pētnieki nedomāja izpētīt dzimumlocekļa muguriņas. Viņi drīzāk meklēja DNS gabalus, kas bija zaudēti no cilvēka genoma, bet ne šimpanzes genomu, lai viņi pēc tam varētu mēģināt precīzi noteikt, ko šie gabali izdarīja.
Pieeja atšķiras no tā, kas lielākajā daļā pētījumu izskaidro Bejerano un Kingsley, aplūkojot to, kas ir izdzēsts no cilvēka genoma, nevis to, kas ir klāt. "Ja mūsu pētījums būtu sākts no cilvēka genoma, tur nebūtu nekā, ko redzēt," saka Bejerano.
Viņi vispirms sistemātiski identificēja 510 DNS sekvences, kurām trūkst cilvēku un kuras atrodas šimpanzēs, secinot, ka šīs sekvences gandrīz tikai ir iegūtas no genoma nekodējošajiem reģioniem, kas atrodas starp gēniem. Pēc tam viņi mitinājās divās secībās, kuru neesamība cilvēkiem, viņuprāt, varētu būt interesanta - viena, kas atrodas tuvu androgēnu receptora (AR) gēnam un otra - gandrīz no gēna, kas iesaistīts audzēja nomākšanā (GADD45G).
Ievietojot šimpanzes sekvences peļu embrijos, atklājās, ka iepriekšējā secība rada gan cietos dzimumlocekļa muguriņus, gan maņu ūsas, kas atrodas dažiem dzīvniekiem. Pēdējā secība darbojās kā sava veida bremzēšana konkrētu smadzeņu reģionu augšanai - līdz ar tās funkcijas atcelšanu šķita, ka tā ir pavērusi ceļu lielāku cilvēka smadzeņu evolūcijai.
"Projekta mērķis bija atrast molekulārus bojājumus [zaudējumus], kas ir cilvēka evolūcijas iezīmju pamatā, ar piemēriem, kas ilustrē dažādus principa aspektus," saka Kingslijs.
"Kamēr mēs nepaskatījāmies, kur DNS tika izteikta, mums nebija ne jausmas, kuru slēdzi - ja tāds ir - tas faktiski kontrolēs," piebilst Bejerano.
Citi molekulārie biologi uzslavēja darbu par tā gudro pieeju un sacīja, ka tas pavērs jaunas izpētes iespējas, īpaši tiem, kas strādā pie cilvēka smadzeņu evolūcijas.
"Tas ir detektīvdarbs un lielisks atgādinājums, ka evolūcijas gaitā informācija tiek iegūta, gan pazaudēta," sacīja Šons Kerols, dzīvnieku ģenētikas un evolūcijas eksperts Viskonsinas Universitātē, Medisonā.
"Kā tas bieži notiek ar ļoti labām idejām, tas šķiet gandrīz acīmredzami," tā teica Svante Pääbo, kura vada Leipcigas (Vācija) Maksa Plankas Evolūcijas antropoloģijas institūta ģenētikas nodaļu un bija daļa no komandas, kas nesen sekvencēja neandertāliešiem. genomu. "Tā kā divas no gandrīz 500 izdzēstajām sekvencēm, kuras viņi identificēja, izrādās interesantas, esmu pārliecināts, ka arī vairākas citas viņu sarakstā iekļautās izrādīsies interesantas," viņš piebilda. Pētnieki turpina analizēt atlikušās 508 DNS sekvences.
Deivids Hausslers, kurš Kalifornijas Universitātē Santa Kruzā pēta cilvēka genoma molekulāro evolūciju, piebilda, ka mūsu senču dzimumlocekļa mugurkaula zaudēšana ir mūsu ieguvums šodien. ”Pāri visur var būt pateicīgi, ka šis konkrētais DNS gabals tika novilkts, " viņš saka.
;
