09.12 - 20:47

Самоодомашнивание людей объяснили изменением работы одного гена


 

Ученые вычислили ген, который сыграл важную роль в процессе самоодомашнивания человека — приобретения просоциального поведения и смягченных черт лица. Это ген BAZ1B: он регулирует упаковку ДНК и работу других генов, в том числе тех, которые у современных людей подверглись действию положительного отбора по сравнению с неандертальцами. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Одомашнивание привело к формированию похожего комплекса признаков у разных видов млекопитающих: смягченных черт лица, пониженной агрессивности и повышенной дружелюбности. Причем у некоторых видов это произошло без активного участия человека, то есть в процесса самоодомашнивания (self-domestication). Например, у кошек или собак оно шло независимо от селекции — люди не всегда выбирали, какие из животных будут скрещиваться друг с другом, и иногда более плодовитыми оказывались те, кто лучше уживался с человеком.

Действие этого механизма можно распространить и на самого человека. Так, гипотеза самоодомашнивания предполагает, что многие черты современных людей возникли вследствие отбора на те же признаки, что и у домашних животных. Некоторые исследователи связывают эти изменения с работой нервного гребня — это зародышевая ткань, которая образуется рядом с нервной трубкой, а затем ее клетки расползаются по всему телу и входят в состав периферической нервной системы, кожи и лицевого скелета. Нарушение активности этих клеток могло бы объяснить весь комплекс признаков — от неагрессивного поведения до измененных черт лица.

Гены, которые определяют эти признаки у людей, пока неизвестны, но в качестве модели обычно рассматривают пациентов с синдромом Вильямса —наследственным заболеванием, которое вызвано отсутствием одного из участков седьмой хромосомы. Люди с синдромом Вильямса тоже крайне дружелюбны и не агрессивны, но страдают задержкой умственного развития. Многие ученые поэтому полагают, что генетический двигатель самоодомашнивания может располагаться где-то в отсутствующих у этих пациентов генах.

Маттео Занелла (Matteo Zanella) из Миланского университета и его коллеги обратили внимание на ген BAZ1B — он располагается на том же участке седьмой хромосомы, который у людей с синдромом Вильямса отсутствует. Этот ген отвечает за упаковку ДНК в ядре и участвует в миграции клеток нервного гребня у лягушек. Мутации в этом гене вызывают деформации морды у мышей, а у современных людей он несет следы отбора по сравнению с предковыми вариантами, которые можно найти у неандертальцев и денисовцев.

Чтобы проверить, к чему приведет нарушение работы этого гена у людей, ученые решили выключить его в культуре стволовых клеток нервного гребня. В качестве доноров клеток исследователи взяли четверых здоровых людей, четверых пациентов с синдромом Вильямса и четвертых пациентов с расстройством аутистического спектра, вызванным удвоением рассмотренного участка седьмой хромосомы. Затем донорские клетки репрограммировали в плюрипотеные и вырастили из них клетки нервного гребня.

В этих клетках ученые заблокировали работу BAZ1B с помощью РНК-интерференции и оценили скорость, с которой клетки затягивали дыру в культуре, — это показатель говорит о способности клеток к миграции в принципе. Исследователи заметили, что клетки с удвоенным геном BAZ1B ползали хуже, чем в контрольном условии, когда этот ген заблокировали, а клетки с недостающим BAZ1B — наоборот, лучше. Тот факт, что два противоположных состояния гена (нехватка и избыток) вызывают противоположные изменения при блокировке этого гена, позволил ученым заключить, что BAZ1B действительно влияет на подвижность клеток нервного гребня.

Затем исследователи сравнили экспрессию генов в клетках с разной активностью BAZ1B (нормальная работа гена, нехватка и избыток), а также состояние хроматина (расположение эпигенетических меток), чтобы определить гены-мишени, за упаковку которых он отвечает, и которые сильнее всего будут реагировать на изменение его количества в клетке. Затем набор этих генов-мишеней они сопоставили с палеогенетическими данными, чтобы проверить, есть ли отличия в их последовательности у современных людей, неандертальцев и денисовцев.

Оказалось, что среди 10 процентов генов, которые несут на себе наиболее сильный отпечаток положительного отбора у современных людей — то есть минимальное разнообразие и устоявшийся набор мутаций по сравнению с древними людьми — 82 гена перекрываются с набором генов-мишеней BAZ1B. Среди них много тех, кто отвечает за морфогенез головы у человека и работу клеток нервного гребня. Наконец, в их числе есть три гена, которые связаны с формой нижней части лица у человека — а именно она сильнее выступает у неандертальцев и сглажена у больных с синдромом Вильямса.

Судя по всему, ген BAZ1B оказался связующим звеном между чертами лица человека и его самоодомашниванием: он управляет работой клеток нервного гребня и в то же время регулирует активность генов, от которых зависит выраженность черт лица. Кроме того, именно эти гены-мишени подвергались особенно жесткому отбору в течение эволюции человека. Судя по всему, изменения в работе BAZ1B и могли привести к смягчению черт лица у людей и, вероятно, к повышению дружелюбия.

Неандертальцев подозревают в том, что современные люди унаследовали от них склонность к шизофрении и нарколепсии. Кроме того, у них обнаружили признаки заботы об инвалидах. А недавно ученые выяснили, что неандертальцы использовали птичьи когти — по всей видимости, как украшения или для маркировки социального статуса.

Полина Лосева

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:
Читайте также:

Протирание лица льдом – ледяная терапия для омоложения

Многие женщины отказались от утреннего умывания в пользу протирания лица кубиками льда.
Подробнее »»

5 вкуснейших низкокалорийных соусов для овощного салата

Свежие овощи можно заправлять не только оливковым маслом и лимонным соком.
Подробнее »»

Врачи объяснили, в чем польза сала

Готовить на оливковом или подсолнечном масле не вредно для здоровья, лучше для приготовления пищи использовать свиное сало.
Подробнее »»

Лечение грибка: какие ошибки часто допускают

Это распространенная проблема.
Подробнее »»

Как почистить уши: советы и рекомендации

В ушных раковинах постоянно скапливается сера – специальный секрет. При движении височно-нижнечелюстного сустава секрет выталкивается из слухового прохода. Таким образом, организм самостоятельно очищается.
Подробнее »»

Читайте также:
18.01 - 16:05

Медики доказали еще одно полезное свойство аспирина

Результаты последних исследований.
Подробнее »»

18.01 - 15:24

Майонез под прицелом: стоит ли бояться любимого, но «вредного» соуса

Кто-то панически страшится майонеза, кто-то не живет без него и дня. Неужели так опасно «навернуть» тарелку оливье или селедки «под шубой»?
Подробнее »»

18.01 - 15:04

Эти специи и масла обладают обезболивающей функцией

О их пользе стоит знать.
Подробнее »»

18.01 - 14:56

Названы целебные свойства чеснока

Его советуют есть чаще.
Подробнее »»

18.01 - 14:02

Названы самые калорийные виды алкогольных напитков

С ними нужно быть осторожнее.
Подробнее »»

18.01 - 12:54

Развенчаны популярные мифы об алкоголе

О них пора забыть.
Подробнее »»

18.01 - 12:29

Зачем нужны витамины для кожи лица?

Для сохранения молодости и красоты в организме должно быть сбалансированное количество полезных веществ: витаминов и минералов. Одни из них участвуют в обменных процессах, другие в кроветворении, третьи занимаются стабилизацией нервной системы…
Подробнее »»

18.01 - 11:52

Названы полезные свойства вредных продуктов

Они не так коварны, как считается.
Подробнее »»

18.01 - 11:31

Невербальные знаки: как узнать о тайных чувствах

Большинство мужчин не любят или просто не умеют говорить о личном.
Подробнее »»

18.01 - 10:50

В Минздраве рассказали, сколько дней лечить грипп

Организму нужно время на восстановление.
Подробнее »»

18.01 - 08:38

Взяться за голову: как высушить волосы без вреда для них

Сушка ваших волос естественным образом – прекрасный способ сохранить их здоровыми.
Подробнее »»

18.01 - 07:30

«Фильтр» для тромба: как после перелома могут страдать глубокие вены

Главное – вовремя обнаружить и «обезвредить» патологию.
Подробнее »»

18.01 - 04:36

Овальная форма ногтей

Внешний вид играет большую роль в формировании первого впечатления.
Подробнее »»

17.01 - 23:25

Ученые создали программируемых биороботов из живых лягушачьих клеток

Американские ученые представили метод для создания небольших биороботов из живых клеток.
Подробнее »»

17.01 - 22:28

Детская присыпка и рак яичников: как они связаны, объясняют ученые

Некоторые женщины используют средство для младенцев, чтобы ухаживать за собственным телом.
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...