пятница, 16 марта 2012 г.

Наше главное отличие от обезьян — в способе управления генами

Наше главное отличие от обезьян — в способе управления генамиПри необычайном сходстве геномов мы отличаемся от обезьян способом перетасовки генов: в этот процесс у нас с «родственниками» вовлечены абсолютные разные области генома.

Генетическое разнообразие обеспечивается процессом рекомбинации: при созревании половых клеток гомологичные, отцовские и материнские, хромосомы, состоящие из одного набора генов, обмениваются друг с другом вариантами этих генов. В результате потомству достаётся новая комбинация, которая отличает его от отца, матери, братьев, сестёр и вообще любой другой особи. А уже из этого разнообразия эволюция выбирает самую приспособленную к жизни генетическую комбинацию.

При этом в геноме существуют «горячие точки» рекомбинации — такие участки в хромосомах, в которых обмен генетической информации идёт интенсивнее всего. По этим точкам можно построить рекомбинационную карту, на которой будут отмечены признаки вида, подвергающиеся самым активным вариациям. Исследователи из нескольких научных центров США и Великобритании обнаружили, что именно такая карта отличает человека от шимпанзе.

Чтобы понять масштаб открытия, нужно вспомнить, что наш геном на 98,5% совпадает с геномом шимпанзе. Мы действительно чрезвычайно похожи даже на клеточном уровне, но такой высокий процент генетического сходства заставил учёных крепко задуматься над тем, чем же мы всё-таки от обезьян отличаемся.

«Горячие точки» рекомбинации характеризуются специфическим повтором из 13 нуклеотидов. Исследователи построили подробнейшую карту таких повторов в геноме шимпанзе и пришли к выводу, что их расположение почти полностью отличается от аналогичной карты человека. То есть участки обмена генетической информацией между хромосомами, участки её вариабельности у человека и обезьяны не совпадают. Мы разнимся не генами — мы отличаемся способом их «перетасовки», способом управления ими.

Результаты исследований учёные опубликовали в журнале Science.

Одним из главных управляющих рекомбинацией называют белок PRDM9: он распознаёт рекомбинационный сигнал в ДНК, тот самый 13-нуклеотидный мотив, и как бы задаёт тон другим белкам, участвующим в процессе. Оказалось, что ген этого белка чрезвычайно вариативен, он отличается не только у человека и шимпанзе, но даже у разных особей шимпанзе. По мнению учёных, PRDM9 очень резко менялся в течение последних 6,5 млн лет, что прошли с момента отделения человека от обезьян. И именно ему мы обязаны совершенно иной картиной рекомбинации, чем это можно видеть у наших ближайших родичей-приматов. Речь идёт лишь о качественном признаке рекомбинации — интенсивность, то есть количество рекомбинационных событий в единицу времени, у нас с обезьянами примерно одинакова.

Конечно, велико искушение назвать ген PRDM9 единственным, кому род человеческий обязан своим существованием, но рекомбинация — особенно если рассматривать её в масштабах генома — слишком сложный процесс, чтобы тут всё можно было свести к работе одного-единственного гена.

Подготовлено по материалам Wellcome Trust.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Колибри не обращают внимания на раскраску цветков
Колибри запоминают самые «вкусные» цветы по их расположению, а не по внешнему виду. Цвет играет важную роль в пищевом поведении самых разных животных, от пчёл и бабочек до собак. Цветное зрение помогает понять, годится ли тот или иной объект в пищу — например, вкусен ли нектар у этого цветка и т. д. Логично было бы предположить, что и птицы ведут себя похожим образом, учитывая при поиске пищи её...
  (читать дальше)

Новой целью патентных троллей стали автобусные системы городских муниципалитетов США
Патентодержатели готовы подать иск на всё живое и неживое под Солнцем. Но новый финт, придуманный неким Мартином Джонсом, действительно оригинален. Он заявил, что система отслеживания автобусов при помощи GPS-навигации нарушает несколько его патентов. Дальнейшее очевидно: господин хочет денег от и без того близких к банкротству Портленда, Кливленда и Монтерея. Ход гениален: денег на адвокатов у не...
  (читать дальше)

Солнечные батареи на органических красителях: локальные научно-технологические подвижки без общей перспективы
Солнце обеспечивает нас одной из самых многообещающих форм возобновляемой энергии; одна беда — обычные солнечные батареи излишне дороги. Именно поэтому в своё время начались эксперименты с органическими красителями. В качестве рабочего материала, абсорбирующего солнечный свет, в таких установках применяются дешёвые органические красители, нанесённые на поверхность наночастиц диоксида титана, вме...
  (читать дальше)

Гёбекли-Тепе был центром притяжения различных культур
Ножи из обсидиана, обнаруженные в Гёбекли-Тепе, говорят о том, что это был не просто один из древнейших в мире храмов, но и место паломничества. На 7-й Международной конференции по производству тёсаного и шлифованного камня докерамического неолита, прошедшей в Барселоне (Испания), международная группа исследователей представила результаты химического анализа примерно 130 таких ножей. Они подтвер...
  (читать дальше)

Зачем гигантским кальмарам гигантские глаза
Зоологи выяснили, что аномально большие глаза нужны этим огромным головоногим, чтобы вовремя увидеть приближающегося хищника, — и это не настолько очевидное и банальное утверждение, как может показаться на первый взгляд. Зачем гигантским кальмарам гигантские глаза? Группа американских и шведских зоологов подробнейшим образом изучила этот вопрос и пришла к выводу, что большие глаза нужны этим мол...
  (читать дальше)

Человек разумный превзошёл неандертальцев, оказавшись в нужном месте в нужное время
Человек разумный появился около 200 тыс. лет назад и примерно 20 тыс. лет назад заселил весь мир, одержав безоговорочную победу над конкурентами. А всё дело в том, что наши предки переждали ледниковый период в правильном месте. Такую гипотезу выдвинули Джон Стюарт из Борнмутского университета и Крис Стрингер из лондонского Музея естественной истории (оба — Великобритания). Они утверждают, что кл...
  (читать дальше)

Microsoft продемонстрировала концептуальную проекционную систему Beamatron
Исследовательское подразделение Microsoft Research разработало экспериментальную установку Beamatron, позволяющую виртуальным объектам «взаимодействовать» с реальными предметами. Система состоит из проектора на моторизованной платформе, контроллера Kinect и специализированного программного обеспечения. В процессе работы формируется трёхмерная карта окружающего пространства, которая затем использ...
  (читать дальше)

Toshiba выпускает самые быстрые в мире SDHC-карты
Корпорация Toshiba анонсировала высокопроизводительные карты памяти SDXC и SDHC новой линейки EXCERIA. Название EXCERIA образовано от английских слов excellent и experience — «превосходный» и «опыт». Карты выполнены в соответствии со стандартом SD Memory Card Standard Ver.3.0 UHS-I и разделены на три группы: Type 1, Type 2 и Type HD. По заявлению производителя, изделия серии Type 1 являются са...
  (читать дальше)

Разработана программа для автоматического создания комиксов
Сотрудники Хэфейского технологического университета (Китай) разработали приложение Movie2Comics, способное формировать комиксы на основе видеосцен в полностью автоматическом режиме, без участия человека. Исследователи заявляют, что это первая программа подобного рода. Другие приложения для создания комиксов лишь помогают дизайнерам, но не способны формировать графические фрагменты самостоятельно...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)