Наука

У головному мозку знайшли гени, які роблять нас людьми

Генетично людина і мавпи дуже схожі. Але виявилося, що в клітинах мозку людини є кілька ділянок ДНК, які регулюють роботу генів. Вчені показали, що саме ці послідовності відрізняють нас від предкових видів

Біологи розробили новий підхід, який дозволив виявити характерні для Homo sapiens механізми регулювання експресії генів в тканинах мозку, які відрізняють людей і мавп.

Pixabay

Геном людини і найближчих до нас приматів відрізняється лише на 1%. Щоб пояснити, що відрізняє людину від її родичів, вчені запропонували теорію, згідно з якою ключову роль в цьому грає не стільки послідовність ДНК, скільки процес регуляції генів – те, в якому місці вони експресуються. Однак точно визначити, де і як відбувається така регуляція, дослідникам досі не вдавалося.

Більшість випадкових генетичних мутацій не приносять користі й не шкодять організму: вони накопичуються з постійною швидкістю, яка відображає кількість часу, що минув з того часу, як різні види живих організмів «відділилися» від загального предка.

У разі, якщо утворена випадковим чином мутація виявилася корисною для організму, вона закріплюється і передається майбутнім поколінням. Це називається позитивним відбором. При цьому в тій частині геному, де стався позитивний відбір, можна зафіксувати вища швидкість накопичення мутацій в порівнянні з іншими ділянками. Регуляторні елементи генів часто мають довжину всього в кілька нуклеотидів, що робить оцінку швидкості накопичення мутацій в них особливо складною.

Автори нового дослідження розробили метод, що дозволяє ідентифікувати великий набір регуляторних областей генів в клітинах мозку людини й приматів. Вчені проаналізували 29 зразків тканин людини та 11 зразків тканин мишей. В результаті автори виявили, що в тканинах мозку людини число позитивно відібраних мутацій було значно вище, ніж в тканинах інших органів.

Щоб прийти до такого висновку, біологи об’єднали штучний інтелект з машинним навчанням з експериментальними даними, які показують, наскільки сильно білки, які беруть участь в регуляції генів, зв’язуються з регуляторними послідовностями ДНК в різних тканинах. Порівнявши дані для людини, горили й шимпанзе, дослідники виявили, що у Homo sapiens була найвища швидкість позитивного відбору в порівнянні з предкового видами. Результати роботи підтверджують той факт, що генна регуляція зіграла важливу роль в еволюції людського мозку.

Натхнення: www.popmech.ru


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button