Ученым удалось полностью расшифровать геном ближайших биологических родственников человека - шимпанзе.
Геном шимпанзе насчитывает 2,8 миллиардов оснований ДНК ("букв" генетического кода), и чрезвычайно похож на геном человека. Ученые насчитали в среднем лишь по две мутации, связанных с изменениями белков, на каждый ген, а 29% генов у человека и шимпанзе абсолютно идентичны.
Лишь несколько генов, имеющихся у человека, полностью или частично подавлены у шимпанзе.
Однако сходство или различие в геноме видов - далеко не главное. Например, геномы двух видов мышей - Mus musculus и Mus spretus - различаются между собой примерно в той же степени, что у человека и шимпанзе, однако указанные два вида мышей еще более сходны между собой.
А внешние различия между домашними собаками, как известно, могут быть колоссальны, однако их геном в среднем сходен на 99,85%. Так что в эволюционном смысле большинство различий между шимпанзе и людьми не приносят видам ни преимуществ, ни недостатков, поясняют ученые.
Поэтому главный вызов для ученых - отыскать именно те генетические изменения, которые привели к ныне наблюдаемым различиям у двух видов после их разделения 5-8 миллионов лет назад. Пока никаких явных улик найти не удалось, хотя и опознаны некоторые кандидаты.
Ученые, в частности, сравнили 13454 гена в поисках признаков быстрой эволюции. Между собой сравнивалось количество мутаций, изменяющих одну "букву", и количество "молчащих" мутаций, не оказывающих никакого эффекта вовсе. Таковые возможны, поскольку большинство аминокислот кодируются более чем тремя буквами ДНК.
Сравнение двух типов ДНК позволило специалистам выявить гены, изменения которых связаны с естественным отбором, с учетом среднего количества мутаций. 585 генов, изученных в ходе этого исследования, - многие из которых связаны с иммунными и репродуктивными системами, - имели больше белковых мутаций, чем "молчащие" гены. Их и будут исследовать в надежде найти ключ к различиям шимпанзе и человека.
Шимпанзе "расскажут" о людях
Последовательность генома шимпанзе, которая состоит из 2,8 миллиардов пар оснований, не только расскажет многое о шимпанзе, но и о нас — людях, считают исследователи. Собственно, сопоставление геномов и есть главная цель этого исследования, которое "расшифровкой шимпанзе" далеко не заканчивается.
Саймон Фишер из Оксфордского уточнил, что "самой трудной задачей на будущее является выявление тех крошечных различий, благодаря которым сформировались уникальные человеческие черты, такие, как язык человека".
Предварительные результаты исследований показали, что мозг человека отличается своим большим объемом и сложным устройством главным образом благодаря тому, что существующие в человеческом организме гены вырабатывают протеин именно тогда, когда мозг человека увеличивается в объеме, в период внутриутробного развития человеческого зародыша и в младенчестве.
Гены считывания генетической информации – молекулы, которые регулируют активность других генов и играют важнейшую роль в развитии эмбриона – также более развиты в организме человека, по сравнению с шимпанзе.
У шимпанзе нет трех важных генов, которые связаны с развитием воспалительного процесса при реакции человеческого организма на болезнь, и этим можно объяснить разницу, существующую между иммунными системами человека и шимпанзе, поясняют ученые. С другой стороны, люди утратили ген энзима, который может защитить от болезни Альцгеймера.
Пока ученые уверены, что самая большая разница между генами человека и шимпанзе находится в хромосоме, определяющей сексуальное поведение самцов. В этой хромосоме некоторые гены у шимпанзе за 6 млн лет подверглись мутации и утратили свою активность, в то время как у человека в этой хромосоме сохранились 27 активных видов генов. Вероятно, в организме человека существует механизм "восстановления" утрачивающих активность таких генов, чего нет у шимпанзе.
Дэвид Пейдж из Института биомедицинских исследований в Уайтхеде предполагает, что такую разницу можно объяснить особенностями сексуального поведения людей и шимпанзе. У приматов есть множество сексуальных партнеров, поэтому в развитии генов большее значение имеют гены, связанные с производством спермы, в то время как у людей, в большинстве своем придерживающихся моногамии, идет развитие и ряда других генов.
По материалам Компьюлента, Membrana, NEWSru.com