Hoe de penis zijn pieken verloor
Mensen hebben DNA gedumpt om soepele penissen en grotere hersenen te ontwikkelen.
Seks zou een heel ander voorstel zijn voor mensen als mannen, zoals sommige dieren, waaronder chimpansees, makaken en muizen, penissen bezaaid met kleine, harde stekels hadden.
Nu hebben onderzoekers van de Stanford University in Californië een moleculair mechanisme gevonden voor de manier waarop de menselijke penis zich zo duidelijk zonder ruggengraat had kunnen ontwikkelen. Ze hebben het vastgesteld als het verlies van een bepaald stuk niet-coderend DNA dat de expressie van het androgeenreceptorgen dat betrokken is bij hormoonsignalering beïnvloedt.
"Het is een klein maar fascinerend onderdeel van een groter geheel over de evolutie van mensspecifieke eigenschappen", zegt Gill Bejerano, een ontwikkelingsbioloog aan Stanford die samen met collega David Kingsley het werk leidde. "We voegen een moleculair perspectief toe aan een discussie die al tientallen jaren aan de gang is."
Gepubliceerd in Nature vandaag1, het onderzoek suggereert ook een moleculair mechanisme voor hoe we grotere hersenen ontwikkelden dan chimpansees en verloor de kleine sensorische snorharen die de apen - die bij onze naaste verwanten zijn en met wie geschat wordt dat we 96% van ons DNA delen - op hun hebben gezicht.
Monogame strategie
Men gelooft al lang dat mensen gladde penissen ontwikkelden als gevolg van het aannemen van een meer monogame reproductieve strategie dan hun vroege menselijke voorouders. Die voorouders hebben misschien penisruggen gebruikt om het sperma van concurrenten te verwijderen wanneer ze met vrouwen gepaard. Hoe deze verandering precies tot stand kwam, is echter niet bekend.
De onderzoekers gingen niet op zoek naar penisstekels. In plaats daarvan zochten ze naar stukjes DNA die verloren waren gegaan van het menselijk genoom, maar niet naar het chimpansee, zodat ze konden proberen vast te stellen wat die chunks deden.
De benadering verschilt van die in de meeste onderzoeken, leggen Bejerano en Kingsley uit, door te kijken naar wat uit het menselijk genoom is verwijderd in plaats van naar wat aanwezig is. "In het geval van onze studie, als je vanuit het menselijk genoom was begonnen, zou er niets te zien zijn", zegt Bejerano.
Ze identificeerden eerst systematisch 510-DNA-sequenties die bij mensen ontbraken en aanwezig waren in chimpansees, waarbij ze ontdekten dat die sequenties bijna uitsluitend afkomstig waren uit de niet-coderende gebieden van het genoom, tussen genen. Vervolgens nestelden ze zich in twee sequenties waarvan de afwezigheid bij mensen ze interessant vond - een uit de buurt van het androgeenreceptor (AR) -gen en een uit de buurt van een gen dat betrokken is bij tumoronderdrukking (GADD45G).
Door de chimpanseesequenties in muizenembryo's te plaatsen, bleek dat de eerste sequentie zowel de harde penisstekels als de sensorische snorharen produceerde die bij sommige dieren aanwezig waren. De laatste sequentie fungeerde als een soort rem op de groei van specifieke hersengebieden - met de verwijdering van zijn functie die de weg leek te hebben vrijgemaakt voor de evolutie van het grotere menselijke brein.
"Het doel van het project was om moleculaire laesies [verliezen] te vinden die ten grondslag liggen aan menselijke evolutionaire kenmerken, waarbij de voorbeelden verschillende aspecten van het principe illustreren", zegt Kingsley.
"Tot we keken waar het DNA tot uitdrukking kwam, hadden we geen idee welke schakelaar - als die er al was - het daadwerkelijk zou regelen", voegt Bejerano toe.
Andere moleculair biologen prezen het werk vanwege zijn slimme aanpak en zeiden dat het nieuwe wegen van onderzoek zou openen, met name voor degenen die werken aan de evolutie van het menselijk brein.
"Het is speurwerk en het herinnert ons eraan dat in de loop van de evolutie zowel informatie wordt vergaard als verloren", zegt Sean Carroll, een expert in dierlijke genetica en evolutie aan de Universiteit van Wisconsin, Madison.
"Zoals zo vaak met zeer goede ideeën, lijkt het achteraf gezien bijna voor de hand liggend", zegt Svante Pääbo, die de afdeling genetica leidt van het Max Planck Instituut voor Evolutionaire Antropologie in Leipzig, Duitsland, en maakte deel uit van het team dat onlangs de sequentie van de Neanderthaler heeft uitgevoerd. genoom. "Aangezien twee van de bijna 500 verwijderde sequenties die ze hebben geïdentificeerd interessant blijken te zijn, ben ik er zeker van dat verschillende andere op hun lijst ook interessant zullen blijken te zijn," voegde hij eraan toe. De onderzoekers gaan door met het analyseren van de resterende 508 DNA-sequenties.
David Haussler, die de moleculaire evolutie van het menselijk genoom bestudeert aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz, voegde eraan toe dat het verlies van de penisstekels van onze voorouders vandaag de dag onze winst is. ”Koppels overal kunnen dankbaar zijn dat dit specifieke stukje DNA is weggegooid, " hij zegt.
;
