Главный ген человека

Вычислены гены, ответственные за «очеловечивание» человека

Ольга Португалова 17.08.2006, 17:56

Определены 49 участков ДНК, которые, по всей видимости, и сделали человека человеком. Особенно один из них, претерпевший самые большие изменения за последние 6 млн лет. Во всяком случае, именно они ответственны за быструю эволюцию человеческого мозга, которая привела к столь кардинальным отличиям его от мозга прочих млекопитающих.

Международному коллективу ученых из США, Бельгии и Франции удалось обнаружить нечто, вполне способное оказаться недостающими звеньями генетической эволюции человека. «Нечто» представляет собой 49 фрагментов ДНК — «ускоряющие развитие человека области» (human accelerated regions, HARs), как обозначили их исследователи.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Идентифицированные участки ДНК демонстрируют большую генетическую активность. После разделения человека и обезьяны они пережили бурные и стремительные трансформации, хотя тысячелетиями подряд до раскола видов оставались почти неизменными.

По словам исследователей, после разделения HAR развивались примерно в 70 раз быстрее, чем остальная часть генетического кода.

Самой активной из 49 «ускоряющих» участков ДНК оказалась область HAR1. Она состоит из 118 нуклеотидов и имеется лишь у птиц и млекопитающих, но отсутствует у рыб и беспозвоночных. В ней генетики идентифицировали 18 нуклеотидов, изменившихся у человека в последние 6 млн лет — с момента предположительного разделения человека и шимпанзе. А вот в геномах шимпанзе и курицы, например, за 310 млн лет из 118 нуклеотидов изменились лишь 2.

Последующие эксперименты с мозгом эмбрионов человека и шимпанзе показали, что HAR1 является совокупностью двух наложившихся друг на друга генов. Первый из них, HAR1F, активен в нервных клетках, рано возникающих в процессе развития эмбриона и играющих ключевую роль в образовании слоистой структуры коры головного мозга (отвечающей, кстати, за процессы мышления и обучения).

Пока данный ген занял место самого быстро меняющегося в человеческом геноме. Его открытие позволяет объяснить, почему кора столь заметно увеличилась в размерах в ходе эволюции человека.

Значение второго гена, HAR1R, пока менее ясно, но, похоже, и он участвует в развитии коры. Зато уже сейчас ясно, что гены — компоненты HAR1 «включаются» на 7-й неделе с момента зачатия и «умолкают» на 19-й неделе развития эмбриона.

Соавтор исследования — директор Центра биомолекулярных наук и инженерии при Калифорнийском университете в Санта-Крусе Дэвид Хослер (Haussler) считает, что именно первому из генов - HAR1F следовало бы присвоить титул «гена эволюции человека».

«Он делает человека умнее обезьяны», — заявил Хослер (мозг человека в 3 раза больше мозга шимпанзе). По его словам, в пользу такой гипотезы свидетельствуют сильные, но косвенные доказательства.

«В то же время крайне маловероятно, что лишь один участок генома обусловил различия между мозгом человека и не принадлежащих к человеческому роду приматов, — добавил ученый. — Скорее речь должна идти о серии микроскопических изменений, ни одно из которых не становится решающим само по себе».