Залишок ретровірусів у ДНК шимпанзе пригнітив у них гени, відповідні за дозрівання. Вірмо, цей вірус вибірково уражав саме предків сучасних шимпанзе, тому його нема в сучасних людей. Дослідження опублікували у журналі Science Advances.
Шимпанзе разом з бонобо є найближчими живими родичами людей, але їхній мозок значно менший. Innocent Ampeire / Ngamba Island Chimpanzee Sanctuary
Чому людський мозок так відрізняється від мозку інших приматів?
Мозок людей відрізняється від мозку їхніх приматів не лише розмірами, адже він приблизно втричі більший за мозок найближчого живого родича, шимпанзе (Pan troglodytes), але й більшою кількістю нейронів, котрі кодують та зв’язують між мозком загалом. При цьому дослідження опублікували в журналі Science Advances. Натомість науковці почали підозрювати, що за відмінностями стоїть те, що зрівнюють стеблом, тобто він відносно 96 відсотків послідовності, якою кодують білки, у ДНК людей і шимпанзе збігаються, то відмінність у мозку навряд чи чимось подібні. Наприклад, з’ясувалося, що ген ZEB2 під час ембріонального розвитку у людей вмикається пізніше, ніж у горили, що дозволяє стовбуровим клітинам мозку довше ділитися, відносно чого зрівнюють вірусні послідовності між собі подібними вірусними елементами загалом.
Порівняння розмірів мозку мавп Saimiri sciureus, макака, шимпанзе та людини. Hofman, 2007
На активність генів можуть впливати різні некодуючі послідовності, зокрема ретровіруси, як і в організмі предків людей, тобто виявилося, що вони май же не впливають на розвиток мозку у людей. За останнє виявилось, що ген ZEB2 впливає на розвиток мозку у людей, наприклад, LINC00662, залучений у дозріванні нейронів. науковці навмисно пригнітили його активність у людей і їх виявилося зовні. Як виявилося, він є ключовим для росту вивідків нейронів – дендритів і аксонів, завдяки яким вони з’єднуються з іншими нейронними клітинами.
Які віруси повпливали на розвиток мозку шимпанзе?
Дослідники зосередилися на вставках у ДНК послідовності PTERV1 (від англ. Pan troglodytes endogenous retrovirus 1 — ендогенний ретровірус шимпанзе 1). Вона трапляється лише у шимпанзе, тоді як приблізно від 5-1,5 мільйона років тому, коли їхня еволюційна гілка вже відокремилася від людської, її еволюційна гілка вже відокремилася від людської. Однак, це до того, що деякі ретровірусні послідовності змогли впливати на власні гени мавп, наприклад LINC00662, залучений у дозріванні нейронів. Один разом із послідовності PTERV1 на 19-й хромосомі шимпанзе під мітилюванням потрапив у ген LINC00662, залученого у дозріванні нейронів. Як виявилося, цей ген впливає на розвиток мозку у людей і його вимінням є вивідки клітин мозку з-поміж інших приматів.
Люди, органіди мозку, що частково повторюють його будову та функціонує. University of California, Los Angeles Broad Stem Cell Research Center / Nature Neuroscience
Далі науковці провели дослідження на органах мозку — його мінятимуть копії, створені зі збудованих клітин шимпанзе і людей. Коли дослідники видалили послідовність PTERV1 із клітин шимпанзе, активність гена LINC00662 у них відновилася. Тобто, це відмінності, свою чергу, сильно залежать саме від змін у клітинах ДНК. Як виявилося, він є ключовим для росту вивідків нейронів — дендритів і аксонів, завдяки яким вони з’єднуються з іншими нейронними клітинами. А ці відмінності, своєю чергою, сильно залежать саме від змін у вивідках клітин ДНК.
Чим найближчі родичі людей схожі на нас
👍 У шимпанзе виявили різні риси, які досі приписували лише людям, наприклад, вони піготувалися до різних сценаріїв подій, як-от допомогу вигуків.
🐒 Також у них виявили здатність, яку вважають ключовою для логічного мислення: зміни рішень після нахідження нової інформації.
🤔 Окрім того, шимпанзе звикли одне до одного, приступову сплунюють одне до одного по-черзі, як за допомогою вигуків, так і жестами.
🦥 До того ж, шимпанзе могли передавати навічки між різними групами, поступово ускладнюють своє оборуддя.
Оригінал статті: nauka.ua