Обширные отличия человека от шимпанзе раскрыты в мусорной ДНК

Шимпанзе обладают более весомыми отличиями от нас в наследственном коде, чем было принято думать. Об этом авторы нового исследования рассказали в журнале Mobile DNA (фото Kitch Bain / Fotolia).

Новые вариации в наследственном коде двух видов выявлены в регионах, про которые ещё недавно думали, что они отвечают за малое число задач, а то и вовсе не несут какой-либо функции.

Группа Джона Макдоналда (John McDonald) из технологического института Джорджии провела новое сопоставление геномов шимпанзе и человека, открыв в них ранее неизвестные различия.

Профессор Макдоналд объясняет суть открытия: «Мобильные элементы когда-то считались „мусорной ДНК“. Теперь, кажется, что они могут быть одной из главных причин, почему мы так сильно отличаемся от шимпанзе. Наши результаты в целом согласуются с понятием, что морфологические и поведенческие различия между людьми и шимпанзе происходят преимущественно из-за разницы в регуляции генов, а не в их последовательности» (фото Georgia Institute of Technology).

Хотя по кодирующим белки генам идентичность двух наследственных кодов, как ныне считается, составляет 98,5%, в «скрижалях жизни» Pan troglodytes и Homo sapiens есть интересные особенности, влияющие на фенотипические, физиологические и поведенческие различия.

Авторы работы изучили участки вокруг генов и нашли там большие изменения (в тысячи пар оснований), по всей видимости, влияющие на регуляцию работы аппарата наследственности.

Учёные открыли, что эти «пробелы» были модифицированы эволюцией путём вставки-удаления (indel) ретротранспозонов.

Эти вирусоподобные последовательности составляют примерно половину генома и у человека, и у шимпанзе, напоминает пресс-релиз института.

Генетики взяли две карты – на одну нанесли выявленные у человека участки с перемещёнными (по отношению к обезьяне) ретротранспозонами, на второй отразили гены, для которых ранее было определено отличие в уровне экспрессии.

Оказалось, что между картами наблюдается значительная корреляция: участки indel были расположены непосредственно рядом или где-то поблизости от генов, работающих у двух видов по-разному.

Любопытно: по мере того как одни учёные упорно ищут генетические особенности, делающие нас людьми, другие всё чаще обнаруживают, что шимпанзе в своём поведении проявляют немало «человеческих качеств» (фото Georgia Institute of Technology).

Добавим, что поиск отличий и совпадений в геноме человека и шимпанзе идёт не одно десятилетие, да и объяснение главной загадки – «почему же при очень высоком сходстве кода мы на практике столь различны?» – биологи ищут давно.

На этом пути у исследователей было несколько остановок:

  • Первые данные об удивительной идентичности генома двух видов появились ещё в 1975-м, хотя о полной расшифровке кода тогда и речи не шло. Но в 2003 году по функциональным генам было определено сходство геномов более чем на 99%.
  • При более глубоком анализе двух геномов в 2005 году учёные оставили сходство почти на том же уровне. Заодно были открыты участки кода, изменившиеся за последние миллионы лет сильнее всего и, видимо, определившие важные отличия человека от шимпанзе, а ещё шимпанзе и человека на пару от остальных приматов.
  • В 2006 году среди таких участков в наследственном коде человека был выявлен необычайно быстро менявшийся ген, показавший много отличий от своего аналога у шимпанзе.
  • Но и такая находка не могла полностью объяснить скачок в эволюции, потому в том же году после дополнительного анализа кода появилось подозрение, что важные обновления кроются в «мусорных» участках генома.
  • Эта идея была расширена: за отличия отвечают не столько кодирующие белки гены, сколько вариации в последовательности их активации. Данная мысль была блестяще подтверждена в 2007 году при помощи анализа регионов-промоутеров – в них была найдена масса отличий.
  • В 2008 году биологи обнаружили, что на работу генетического аппарата человека и шимпанзе большое влияние оказывает различие не только в перечне имеющихся генов, но и в числе копий генов.


Расшифрован геном 115-летней женщины

17 октября 2011

Открыт самый большой в мире вирус

11 октября 2011

Учёные определили ген восприимчивости к диабету

7 октября 2011

Учёные встроили в дрожжи редактор генома

15 сентября 2011

Найдено эффективное решение в борьбе с вирусами

13 сентября 2011
  • Александр Вихров  26 октября, 18:05
    Из этого, в общем-то, ничего не следует. Какая разница, какую последовательность имеет промотор? Ну их 3 типа, но функция у них одна, связанная с инициацией транскрипции. Белок на выходе все равно будет один и тот же.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  13 апреля, 13:01
    -- Какие глупые слова:"..Эта идея была расширена: за отличия отвечают не столько кодирующие белки гены, сколько вариации в последовательности их активации. Данная мысль была блестяще подтверждена в 2007 году при помощи анализа регионов-промоутеров – в них была найдена масса отличий.."
    -- Ничего не сказать и блестяще подтвердить .. пустоту.. Вот уж воистину ,когда нечего сказать говорят всё что ни поподя..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  13 апреля, 13:03
    -- Давно пора понять ,что за мысль принимается логическая модель имеющая прогностические «мощности» и объясняющая известные факты.. А все эти бла-бла- пустота людей, утверждающих,что занимаются генетикой..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  26 октября, 18:39
    -- Вот-вот, именно про них и было ясно, что это софтвер ДНК (микроРНК) .. Какая разница ?.. какую последовательность имеет промотор — ? Дело в том , что таких в ~ 2-5 т НО — огромное множество и это (имея ввиду эволюцию) означает существенное изменение в управлении кодирующ. последов. . Ведь сама сеть метаболизмов и основных генов вообще достаточно близка, скажем с Дрозофилы и даже до простейших одноклеточных многохромосомных организмов.. А подработка код. мРНК — уже третьестепенный вопрос... Просто мусорные знания выкинули в мусор сам принцип работы процессинга генома.. А так ничего.. Так мне Кондрашов написал, мол да ,может быть так и было .. и всё..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  26 октября, 18:50
    -- Ведь промотор содержится в некодРНК , (которые редактирует скажем Диссер) и в других запускающих «факторах»..
    ОтветитьНравится
  • Николай Захаров  27 октября, 00:20
    Да это вообще, надо же было додуматься назвать какую-либо часть ДНК «мусорной»..
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  27 октября, 11:45
    ну навзывайте «не кодирующие последовательность аминокислот в белках».
    ОтветитьНравится
  • Николай Кляшторный  27 октября, 11:42
    Уже на самом деле никто так не называет, во всех современных учебниках, по крайней мере в США, пишут «не кодирующая белки часть ДНК».
    non protein coding DNA или просто non coding DNA.
    Не кодирующая белки — не значит мусорная. Например интроны служат для альтернативного сплайсинга. А poly A tail у mRNA служит для стабилизации молекулы. Они не кодируют белки, но они необходимы функционально.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  27 октября, 11:46
    Читали на тыщу оснований ( наодин килобайт) по сторонам от кодирующих участков? Я правильно понял?
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  27 октября, 12:43
    Нет. От десятков до тысяч оснований — это величина перемещённых / изменённых фрагментов. А читали то всё подряд, благо геномы этих видов расшифрованы уже.
    ОтветитьНравится
  • Юрий Новиков  28 октября, 11:31
    спасибо понял. А согласитесь было бы прикольно посмотреть — есть или нет кореляция между частотой мутаций и расстоянием от ближайшего кодирующего фрагмента.. Любой результат был бы интересен..
    ОтветитьНравится
  • Александр Вихров  28 октября, 11:09
    *Николай Захаров, там действительно много мусора — убитые гены, вирусные вставки, которые не участвуют ни в каких функциях клетки. Промотор тоже можно отнести к кодируемой части, но там записана не белковая последовательность, а только сигналы, необходимые для распознавания рядом функциональных молекул области, предшествуемой началу белковой последовательности гена для транскрипции РНК. Но в самой уже готовой мРНК никаких промоторов и интронов не будет. Потому не будет никакого влияния на строение будущих белков, в том числе регуляторных. Единственное, на что может влиять последовательность нуклеотидов в промоторе — это затруднить нормальный процессинг, тобто просто сделать особь дефективной.
    ОтветитьНравится
  • Антон Брандт  13 апреля, 09:39
    http://science.compulenta.ru/745100/ вот как оказывается выглядит гоский расовый ослоеб.
    ну, спеуом для шомы принес линк, пусть насладицца мейкапом предка.
    тот хоть няха, в отличии от.
    ОтветитьНравится
  • Shamil Dzhanbolatov  13 апреля, 10:38
    Как там было на самом деле разберется машина времени, а пока ее нет, будем считать это нечто пракрасным выражением разнообразия жизни на нашей матушке Земле
    ОтветитьНравится