Отличие человека от обезьяны определено на генетическом уровне
Американские ученые увеличили мозг мышей, пересадив грызунам фрагмент ДНК человека, управляющий активностью генов. Такой эксперимент наглядно на генетическом уровне доказал отличие человеческого мозга от мозга шимпанзе. Результаты исследования представлены в журнале Current Biology, а коротко о нем сообщает Science News.
О причинах уникальности человека ученые спорят уже несколько тысячелетий. С тех пор как удалось расшифровать геномы человека и шимпанзе (его ближайшего родственника среди обезьян), биологи начали искать молекулярную основу большого мозга, двуногости, языка и других черт, принесших эволюционный успех роду Homo. К 2008 году определилось несколько сот потенциально важных фрагментов ДНК.
Грег Рэй (Greg Wray) и его коллеги из Университета Дьюка отобрали около сотни энхансеров — участков ДНК, управляющих активностью соседних генов, связанных с деятельностью мозга и при этом отличающихся у человека и шимпанзе. Потом они выбрали HARE5, самый активный энхансер в области коры головного мозга, и изготовили минигены, содержащие человеческую и обезьянью версии энхансеров, связанные с геном-информатором, заставляющим эмбрион мыши окрашиваться в синий цвет.
Оказалось, что при получении человеческого варианта энхансера, мозг эмбрионов мыши быстрее окрашивался в синий цвет и на большей площади.
Ученые считают, что HARE5 контролирует ген Frizzled 8 — элемент важного для развития мозга молекулярного сигнального пути. В дальнейшем выяснилось, что человеческий вариант энхансера заставляет будущие нервные клетки делиться чаще, что увеличивает резервуар клеток для коры головного мозга. В итоге у эмбрионов с HARE5 от человека мозг оказался на 12 процентов больше. Сейчас ученые собираются проверить, насколько такой большой мозг сделал мышей умнее.
Другие ученые позитивно оценили работу Рэя — и то, что он нашел конкретный участок генома человека, отвечающий за объем мозга. Однако исследователи опасаются, что эффект от HARE5 может быть лишь делом случайности.