Что делает нас людьми? Ответ можно найти в недооцененной ДНК

Наша ДНК очень похожа на ДНК шимпанзе, которая с точки зрения эволюции является нашим ближайшим живым родственником. Исследователи стволовых клеток из Лундского университета в Швеции обнаружили ранее упущенную из виду часть нашей ДНК, так называемую некодированную ДНК, которая, по-видимому, вносит свой вклад в различие, которое, несмотря на все наши сходства, может объяснить, почему наш мозг работает по-разному. Исследование опубликовано в журнале Cell Stem Cell.

Шимпанзе — наш ближайший из ныне живущих родственников с точки зрения эволюции, и исследования показывают, что наше родство происходит от общего предка. Примерно пять-шесть миллионов лет назад наши эволюционные пути разделились, что привело к сегодняшнему шимпанзе и Homo Sapiens, человечеству в 21 веке.

В новом исследовании исследователи стволовых клеток из Лунда изучили, что именно в нашей ДНК отличает мозг человека и шимпанзе, и они нашли ответы.

«Вместо изучения живых людей и шимпанзе мы использовали стволовые клетки, выращенные в лаборатории. Стволовые клетки были перепрограммированы из клеток кожи нашими партнерами в Германии, США и Японии. Затем мы исследовали стволовые клетки, которые мы развили в клетки мозга. », — объясняет Йохан Якобссон, профессор нейробиологии Лундского университета, руководивший исследованием.

Используя стволовые клетки, исследователи специально вырастили клетки мозга людей и шимпанзе и сравнили два типа клеток. Затем исследователи обнаружили, что люди и шимпанзе по-разному используют часть своей ДНК, что, по-видимому, играет значительную роль в развитии нашего мозга.

«Часть нашей ДНК, идентифицированная как другая, была неожиданной. Это был так называемый структурный вариант ДНК, который ранее называли« мусорной ДНК », длинной повторяющейся цепочкой ДНК, которая долгое время считалась не имеющей функции. Ранее исследователи искали ответы в той части ДНК, где находятся гены, продуцирующие белки — которая составляет лишь около двух процентов всей нашей ДНК — и исследовали сами белки, чтобы найти примеры различий ».

Таким образом, новые результаты показывают, что различия, по-видимому, лежат за пределами генов, кодирующих белок, в том, что было названо «мусорной ДНК», которая, как считалось, не выполняла никаких функций и которая составляет большую часть нашей ДНК.

«Это говорит о том, что в основе эволюции человеческого мозга лежат генетические механизмы, которые, вероятно, намного сложнее, чем предполагалось ранее, поскольку предполагалось, что ответ был в этих двух процентах генетической ДНК. Наши результаты показывают, что то, что было значимое для развития мозга, вместо этого, возможно, скрыто в упускаемых из виду 98%, что кажется важным. Это удивительное открытие ».

Метод стволовых клеток, использованный исследователями в Лунде, является революционным и позволил провести исследования такого рода. Этот метод был отмечен Нобелевской премией по физиологии и медицине 2012 года. Японский исследователь Синья Яманака обнаружил, что специализированные клетки могут быть перепрограммированы и превращены во все типы тканей тела. А в случае исследователей из Лунда — в клетки мозга. Без этой техники было бы невозможно изучить различия между людьми и шимпанзе, используя этически оправданные методы.

Почему исследователи захотели изучить разницу между людьми и шимпанзе?

«Я считаю, что мозг — это ключ к пониманию того, что делает людей людьми. Как получилось, что люди могут использовать свой мозг таким образом, чтобы они могли строить общества, обучать своих детей и разрабатывать передовые технологии? очаровательный!»

Йохан Якобссон считает, что в будущем новые открытия могут также внести вклад в генетически обоснованные ответы на вопросы о психических расстройствах, таких как шизофрения, расстройство, которое, по-видимому, уникально для людей.

«Но нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы достигнем этой точки, поскольку вместо того, чтобы проводить дальнейшие исследования двух процентов закодированной ДНК, мы теперь можем быть вынуждены углубиться во все 100 процентов — гораздо более сложный задача для исследования », — заключает он.