อวัยวะเพศชายสูญเสียหนามอย่างไร (2013)

อวัยวะเพศชายสูญเสียหนามไปอย่างไร

มนุษย์ขุด DNA เพื่อพัฒนาอวัยวะเพศและสมองที่ใหญ่ขึ้น

การมีเพศสัมพันธ์จะเป็นข้อเสนอที่แตกต่างกันมากสำหรับมนุษย์ถ้า - เหมือนสัตว์บางชนิดรวมถึงลิงชิมแปนซีลิงและหนู - ผู้ชายมีอวัยวะเพศชายที่มีสันแข็งหนามเล็ก ๆ

ตอนนี้นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนียได้ค้นพบกลไกระดับโมเลกุลสำหรับวิธีที่อวัยวะเพศชายสามารถพัฒนาให้ปราศจากกระดูกสันหลังได้อย่างชัดเจน พวกเขาระบุว่าเป็นการสูญเสีย DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสซึ่งส่งผลต่อการแสดงออกของยีนตัวรับแอนโดรเจนที่เกี่ยวข้องกับการส่งสัญญาณฮอร์โมน

“ มันเป็นส่วนเล็ก ๆ แต่น่าสนใจของภาพรวมที่ใหญ่ขึ้นเกี่ยวกับวิวัฒนาการของลักษณะเฉพาะของมนุษย์” Gill Bejerano นักชีววิทยาด้านพัฒนาการของ Stanford ซึ่งเป็นผู้นำงานร่วมกับ David Kingsley เพื่อนร่วมงานกล่าว “ เราเพิ่มมุมมองระดับโมเลกุลให้กับการอภิปรายที่เกิดขึ้นเป็นเวลาหลายสิบปีเป็นอย่างน้อย”

ตีพิมพ์ในธรรมชาติวันนี้1การวิจัยยังชี้ให้เห็นถึงกลไกระดับโมเลกุลสำหรับวิธีการที่เราพัฒนาสมองที่ใหญ่กว่าลิงชิมแปนซีและสูญเสียหนวดที่รับความรู้สึกขนาดเล็กที่ลิง - ซึ่งอยู่ในหมู่ญาติสนิทของเราและผู้ที่ได้รับการประเมินเราแบ่งปัน 96% ของ DNA ของเรา ใบหน้า

กลยุทธ์คู่สมรสคนเดียว

เป็นที่เชื่อกันมานานแล้วว่ามนุษย์พัฒนาอวัยวะเพศชายอย่างนุ่มนวลอันเป็นผลมาจากการใช้กลยุทธ์การสืบพันธุ์คู่สมรสมากกว่าบรรพบุรุษของมนุษย์ยุคแรก บรรพบุรุษเหล่านั้นอาจใช้อวัยวะเพศชายเพื่อลบสเปิร์มของคู่แข่งเมื่อพวกเขาแต่งงานกับผู้หญิง อย่างไรก็ตามไม่ทราบว่าการเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

นักวิจัยไม่ได้เริ่มศึกษากระดูกสันหลังส่วนอวัยวะเพศชาย แต่พวกเขากำลังมองหาชิ้นดีเอ็นเอที่หายไปจากจีโนมมนุษย์ แต่ไม่ใช่จีโนมชิมแปนซีดังนั้นพวกเขาจึงสามารถพยายามระบุสิ่งที่ชิ้นเหล่านั้นทำ

วิธีการนี้แตกต่างจากในการศึกษาส่วนใหญ่อธิบาย Bejerano และ Kingsley ในการดูสิ่งที่ถูกลบออกจากจีโนมของมนุษย์มากกว่าสิ่งที่มีอยู่ “ ในกรณีของการศึกษาของเราหากคุณเริ่มต้นจากจีโนมของมนุษย์ก็จะไม่มีอะไรให้ดู” เบเยราโนกล่าว

พวกเขาระบุลำดับ 510 DNA อย่างเป็นระบบครั้งแรกที่หายไปในมนุษย์และพบในชิมแปนซีพบว่าลำดับเหล่านั้นเกือบจะมาจากภูมิภาคที่ไม่มีการเข้ารหัสของจีโนมระหว่างยีน จากนั้นพวกเขาก็กลับบ้านในสองลำดับที่ไม่มีมนุษย์พวกเขาคิดว่าน่าสนใจ - หนึ่งจากใกล้ androgen receptor (AR) ยีนและอีกหนึ่งจากใกล้ยีนที่เกี่ยวข้องในการปราบปรามเนื้องอก (GADD45G)

การใส่ลำดับลิงชิมแปนซีเป็นตัวอ่อนของเมาส์เปิดเผยว่าลำดับก่อนหน้านี้ผลิตทั้งครีบแข็งอวัยวะเพศชายและหนวดที่รับความรู้สึกในสัตว์บางชนิด ลำดับหลังทำหน้าที่เหมือนเบรกชนิดหนึ่งต่อการเติบโตของพื้นที่สมองที่เฉพาะเจาะจง - ด้วยการกำจัดการทำงานของมันดูเหมือนว่าจะปูทางไปสู่วิวัฒนาการของสมองมนุษย์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น

“ เป้าหมายของโครงการนี้คือการค้นหารอยโรคในระดับโมเลกุล [การสูญเสีย] ที่เป็นส่วนประกอบของลักษณะทางวิวัฒนาการของมนุษย์โดยตัวอย่างที่แสดงให้เห็นถึงแง่มุมต่างๆของหลักการนี้” คิงส์ลีย์กล่าว

“ จนกว่าเราจะดูว่า DNA ถูกแสดงออกมาที่ใดเราก็ไม่รู้ว่าสวิตช์ใด - ถ้ามี - มันจะควบคุมได้จริง” Bejerano กล่าวเสริม

นักชีววิทยาโมเลกุลคนอื่นชื่นชมการทำงานของวิธีการอันชาญฉลาดและกล่าวว่ามันจะเปิดช่องทางใหม่ของการสอบสวนโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่ทำงานเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสมองมนุษย์

“ มันเป็นงานของนักสืบและเป็นเครื่องเตือนใจที่ดีว่าในช่วงวิวัฒนาการข้อมูลมีทั้งที่ได้รับและสูญหาย” ฌอนแคร์รอลผู้เชี่ยวชาญด้านพันธุศาสตร์สัตว์และวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสัน

Svante Pääboผู้กำกับแผนกพันธุศาสตร์ของ Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology ในเมือง Leipzig ประเทศเยอรมนีและเป็นส่วนหนึ่งของทีมที่เพิ่งจัดลำดับ Neanderthal จีโนม “ เนื่องจากลำดับที่ถูกลบสองในเกือบ 500 ลำดับที่พวกเขาระบุว่าน่าสนใจฉันแน่ใจว่าอีกหลายลำดับในรายการของพวกเขาก็น่าสนใจเช่นกัน” เขากล่าวเสริม นักวิจัยกำลังวิเคราะห์ลำดับดีเอ็นเอที่เหลืออีก 508 ลำดับต่อไป

David Haussler ผู้ศึกษาวิวัฒนาการระดับโมเลกุลของจีโนมมนุษย์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานตาครูซกล่าวเสริมว่าการสูญเสียเงี่ยงอวัยวะเพศของบรรพบุรุษของเราเป็นผลดีของเราในปัจจุบัน” คู่รักทุก ๆ ที่ต้องขอบคุณที่ดีเอ็นเอชิ้นนี้ถูกทิ้งไป " เขาพูดว่า.