Нашата ДНК е много подобна на тази на шимпанзето, което в еволюционен план е нашият най-близък жив роднина.
Изследователи на стволови клетки от Университета Лунд, Швеция, откриват пренебрегвана досега част от нашата ДНК, така наречената некодираща ДНК, която изглежда допринася за разлика, която, въпреки всичките ни прилики, може да обясни защо мозъкът ни работи по различен начин.
Изследването е публикувано в списание Cell Stem Cell.
Шимпанзето е най-близкият ни жив роднина в еволюционен план и изследванията показват, че нашето родство произлиза от общ прародител. Преди около пет до шест милиона години нашите еволюционни пътища се разделят на две линии, водещи до днешното шимпанзе и Homo Sapiens.
В новото проучване изследователите на стволови клетки от Лунд изследват какво има в нашата ДНК, което прави мозъка на човека и шимпанзето различни - и са намерили отговори.
„Вместо да изучаваме живи хора и шимпанзета, използвахме стволови клетки, отгледани в лаборатория. Стволовите клетки бяха препрограмирани от кожни клетки от нашите партньори в Германия, САЩ и Япония. След това изследвахме стволовите клетки, които развихме в мозъчни клетки“, обяснява Йохан Якобсон (Johan Jakobsson), професор по неврология в Университета в Лунд, който ръководи изследването.
Използвайки стволовите клетки, изследователите специално отглеждат мозъчни клетки от хора и шимпанзета и сравняват двата типа клетки. След това изследователите откриват, че хората и шимпанзетата използват част от своята ДНК по различни начини, което изглежда играе значителна роля в развитието на нашия мозък.
„Частта от нашата ДНК, идентифицирана като различна, бе неочаквана. Това беше така нареченият структурен вариант на ДНК, по-рано наричан „боклучава ДНК“ (junk DNA), дълга повтаряща се ДНК верига, за която дълго време се смяташе, че няма функция. Преди това изследователите търсеха отговори в частта от ДНК, където са гените, произвеждащи протеини, съставляващи само около два процента от цялата ни ДНК - и изследваха самите протеини, за да намерят примери за разлики".
По този начин новите открития показват, че разликите изглежда лежат извън гените, кодиращи протеините, в това, което е обозначено като "боклучава ДНК", за която се смята, че няма функция и която съставлява по-голямата част от нашата ДНК.
„Това предполага, че основата за еволюцията на човешкия мозък са генетични механизми, които вероятно са много по-сложни, отколкото се смяташе преди, тъй като се предполагаше, че отговорът е в тези два процента от генетичната ДНК. Нашите резултати показват, че това, което е било важно за развитието на мозъка, може би се крие в пренебрегнатите 98 процента, което изглежда важно. Това е изненадващо откритие".
Техниката на стволовите клетки, използвана от изследователите в Лунд, е революционна и позволява този вид изследвания. Техниката е отличена с Нобеловата награда за физиология и медицина за 2012 г. Японският изследовател Шиня Яманака открива, че специализираните клетки могат да бъдат препрограмирани и развити във всички видове телесна тъкан. И в случая на изследователите от Лунд, в мозъчни клетки. Без тази техника не би било възможно да се изследват разликите между хората и шимпанзетата с помощта на етично защитими методи.
Защо изследователите изследват разликата между хората и шимпанзетата?
„Вярвам, че мозъкът е ключът към разбирането на това какво прави хората хора. Как се стигна до това, че хората могат да използват мозъка си по такъв начин, че да могат да изграждат общества, да образоват децата си и да развиват напреднали технологии? Това е завладяващо!"
Йохан Якобсон смята, че в бъдеще новите открития могат също да допринесат за генетично базирани отговори на въпросите за психиатрични разстройства, като шизофренията, разстройство, което изглежда е уникално за хората.
„Но има дълъг път, преди да стигнем до този момент, тъй като вместо да извършваме по-нататъшни изследвания върху двата процента кодирана ДНК, сега може да сме принудени да се задълбочим във всичките 100 процента, което е значително по-сложна задача за изследване", заключава той.
Справка: Pia A. Johansson, Per Ludvik Brattås, Christopher H. Douse, PingHsun Hsieh, Anita Adami, Julien Pontis, Daniela Grassi, Raquel Garza, Edoardo Sozzi, Rodrigo Cataldo, Marie E. Jönsson, Diahann A.M. Atacho, Karolina Pircs, Feride Eren, Yogita Sharma, Jenny Johansson, Alessandro Fiorenzano, Malin Parmar, Malin Fex, Didier Trono, Evan E. Eichler, Johan Jakobsson. A cis-acting structural variation at the ZNF558 locus controls a gene regulatory network in human brain development. Cell Stem Cell, 2021; DOI: 10.1016/j.stem.2021.09.008
Източник: What makes us human? The answer may be found in overlooked DNA
Lund University
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари