Объяснена ускоренная эволюция генома человека

Новости дня России и мира
20 Январь 2023
0 / 5 (0 голосов)
Технологии

Neuron: зоны ускоренного развития в ДНК человека объясняются компенсаторной эволюцией

Фото: Anton Vaganov / Reuters

Ученые Института Гладстона (США) объяснили существование в геноме человека участков, которые быстро эволюционировали у первых Homo sapiens после тысячелетий стабильного существования у предковых видов. Эти зоны, называемые HAR, участвуют в развитии нервных тканей и могут быть связаны с возникновением психических заболеваний. Результаты исследования опубликованы в журнале Neuron.

Зонами ускоренного развития у человека (англ. Human accelerated regions, HARs) называют участки человеческого генома, которые значительно отличаются от аналогичных участков у эволюционных предков человека. HAR находятся в некодирующей области генома, то есть они не содержат последовательности, в которых закодирована информация о структуре белка. По крайней мере 30 процентов HAR являются энхансерами — участками ДНК, которые связываются с транскрипционными факторами (TF), и стимулируют активность одного или нескольких генов.

Исследователи использовали машинное обучение, чтобы определить эффекты нуклеотидных замен в 2645 HAR. Оказалось, что 43 процента влияют на состояние хроматина, а 14 процентов — на активность энхансеров развития нервной системы. При этом нуклеотидные замены, оказывающие эффект на энхансерную активность, влияют на связывание транскрипционных факторов, присутствующих у обоих видов, а не компенсируют изменения, которые могли бы произойти в других участках генома.

Читайте также:  Выявлен вред чрезмерного занятия бегом для психики

Материалы по теме:Вон отсюда!Опровергнута главная теория происхождения человека 17 апреля 2017Тайна из грязиУченые разгадали величайший секрет древних обитателей Сибири1 февраля 2019

Исследователи ожидали, что все мутации в HAR человека изменяют активность энхансеров в одном направлении, либо усиливая, либо ослабляя ее, создавая большие различия между последовательностями человека и шимпанзе. Однако вместо этого они обнаружили, что варианты в одном и том же HAR имеют как положительные, так и отрицательные эффекты, то есть одни мутации увеличивают активность энхансера, а другие — снижают ее. Это указывает на то, что геном человека претерпел компенсаторную эволюцию.

Иными словами, типичный энхансер в HAR развивался следующим образом: изначально в нем происходили изменения, имеющие значительный эффект, который затем смягчался соседними мутациями. Это может объясняться тем, что большинство HAR с энхансерной активностью в клетках-предшественниках нейронов взаимодействует с генами развития нервной системы, и многие из них связаны с участками ДНК, влияющими на нейропсихические заболевания.

Предполагается, что изменения в человеческом мозге, обеспечивающие уникальные когнитивные способности, являются «ахиллесовыми пятами», которые также способствуют шизофрении и другим психическим расстройствам. Вполне вероятно, что эволюции HAR помогали две противоположно направленные силы: одни способствовали новым когнитивным признакам, другие противостояли неврологическим заболеваниям. Однако ученые отмечают, что истинная эволюционная траектория HAR сложнее этой гипотезы.

На ту же тему
Виджеты

Это место для ваших персональных виджетов. Ставьте из админки - рубрики, архивы, метки, календарь, свежие комментарии, произвольное меню и др.

Свежие записи
Появились подробности о ДТП с девятью погибшими на российской трассе
0 / 5 (0 голосов)
Адвокат высказался о деле спутавшей ложные и реальные схватки россиянки
0 / 5 (0 голосов)
Путин поддержал идею провести Всемирный фестиваль студентов и молодежи
0 / 5 (0 голосов)
Путин оценил идею создания системы навигации по МГУ
0 / 5 (0 голосов)
Военкор призвал не обсуждать недостатки поставляемой Киеву военной техники
0 / 5 (0 голосов)
Новости дня России и мира © 2023 Наверх