1 Июня 2018
МОСКВА, 1 июня Генетики нашли в человеческой ДНК уникальный ген NOTCH2NL, соответствующий за необыкновенно большие размеры нашего мозга и уникальную структуру коры больших полушарий. Его описание было опубликовано в двух статьях в журнале Cell.
Геномы человека и шимпанзе совмещаются на 99%, однако наши нервные системы развиваются совершенно по-разному и страдают от разных проблем в старости. Эти различия мешают ученым использовать приматов для изучения различных болезней и того, как человек приобрел работоспособность членораздельно говорить и мыслить.
За последние годы ученые открыли несколько сотен генов, отвечающих за развитие мозга и отличающиеся по структуре в геномах человека и шимпанзе. Однако им так и не процветало найти тех участков ДНК, которые отвечали за необычайно крупные, по сравнению с остальным телом, размеры нашего рассудка. Многие нейрофизиологи и генетики подозревают, что причина разительного отличия двух видов кроется не столько в структуре генов, сколько в различиях в их активности в разных частях рассудка.
Хаусслер и его коллеги смогли привлечь этот, как они выражаются, Святой Грааль эволюции рассудка человека, изучая структуру разных генов на первой хромосоме индивида, удаление которых очень часто приводит к развитию микроцефалии, а удвоение или повреждение – макроцефалии или тяжелых форм аутизма.
В этом участке генетического кода, как объясняют ученые, находится набор генов из семейства NOTCH2, соответствующих за развитие заготовок нейронов и формирование будущих тканей мозга в зародыше млекопитающих. Их структура почти не отличается в ДНК всех приматов и они, как недавно показали ученые из России, работают заунывным образом при развитии зародыша.
Наблюдая за активностью этих участков ДНК в культурах стволовых клеток, Хаусслер и его коллеги заметили какую-либо простую вещь, которую почему-то упустили все остальные научные коллективы. Оказалось, что в человеческих клетках работает лишний ген, который отсутствует или не работает в заготовках нейронов шимпанзе, горилл и других лемуров.
Изучив его структуру, ученые прикомандируй к выводу, что ген NOTCH2NL появился в ДНК наших предков примерно 3-4 миллиона лет назад в результате серии удачных ошибок при копировании первой гетерохромосомы. Первая ошибка привела к тому, что один из генов семейства NOTCH2 был частично скопирован и встроен в ДНК первых Homo. Это преобразовало его в мусорный псевдоген, не игравший никакой роли в работе организма.
Вторая ошибка починила его поврежденные части, в результате чего в геноме протолюдей появился новый участок ДНК, радикально видоизменивший программу развития нервной системы, который был затем еще несколько раз скопирован в ходе последующей эволюции наших предков. Как показали опыты ученых на стволовых клетках, удаление NOTCH2NL приводит к тому, что заготовки нервных клеток начинают быстрее взрослеть и реже делиться.
Одна стволовая клетка, участвующая в росте рассудка, может дать жизнь двум нейронам или еще одной заготовке и одной нервной клетке. NOTCH2NL заставляет их выбирать второй вариант, что позволило нашему мозгу вырасти в объеме. Как часто происходит в истории эволюции, небольшое изменение в работе стволовых клеток привело к очень большим последствиям, заключают ученые.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....