Цивилизация
Превосходство человеческих мыслительных способностей над возможностями мозга наших ближайших «родственников» — шимпанзе, обеспечивает, прежде всего, контроль над работой тысяч генов в тканях головного мозга, а не наличие в ДНК человека уникальных генов, уверены авторы исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Это открытие служит дополнительным объяснением тому, что, имея более 97% общих с шимпанзе генов, человек не только сильно отличается от этих обезьян внешне, но и обладает значительно большими умственными способностями.
Ученые выяснили, что различия в 90 белках, отвечающих за регулировку работы ДНК в клетках тканей мозга, затрагивают работу около одной тысячи различных генов, кодирующих те или иные белки. То, что в человеческом мозге белки, выполняющие транспортные функции или вовлеченные в процессы метаболизма, синтезируются гораздо активнее, чем в мозге шимпанзе, ученым уже было известно. Считалось, что такая повышенная активность белков необходима для транспорта и обслуживания большего по размерам мозга, однако до последнего времени ученым было неясно, как координируется такая работа белков в мозге.
В своей работе ученые проследили за работой генов, кодирующих синтез белков в мозге шести людей и пяти шимпанзе, в результате чего сумели выявить 90 белков, регулирующих работу ДНК, активность которых затрагивает работу одной тысячи генов, занятых в синтезе других белков. При этом гены, работу которых регулируют эти белки, идентичны у человека и обезьян.
Белки, регулирующие работу ДНК, называются факторами транскрипции, так как их активность сказывается на процессе транскрипции ДНК — считывании с нее информации и использовании этих данных для синтеза новых белков. Наиболее многочисленными среди этих 90 белков-регуляторов оказались белки из семейства KRAB-ZNF, имеющие наибольшее количество изменений в своей структуре, по сравнению с этой группой у шимпанзе.
«Среди этих белков, оказывающих влияние на работу ДНК, у человека много уникальных, образовавшихся в результате удвоения старых генов, получивших за счет этого совершенно новые функции, или значительно ускоривших свою работу в организме человека. Мы полагаем, что эта группа генов во многом отвечает за уникальность нашего вида», — сказала ведущий автор исследования Лайза Стуббс, профессор Иллинойсского университета, слова которой приводит пресс-служба учебного заведения.
Построив диаграммы, отражающие соответствие тех или иных факторов транскрипции активности генов в клетках тканей мозга шимпанзе и человека, ученые увидели, что они в целом очень похожи, за исключением положения нескольких белков, влияющих на работу ДНК. Эти изменения при переходе от шимпанзе к человеку могут быть в значительной степени усилены работой других генов, что в результате и приводит к видимым различиям между видами.
