У новому дослідженні японські генетики показали, як впровадження 40-тисячолітнього гена неандертальця в організм мишей призвело до глибоких змін у їхній скелетній структурі.
Цей експеримент, проведений із використанням передових технологій генної інженерії, виявив фізичні риси, що нагадують наших давно вимерлих предків, і дав нове уявлення про процес еволюції людини, пише The Daily Galaxy.
Вчені відродили риси неандертальців у мишей
У лабораторії Префектурального медичного університету Кіото команда під керівництвом доктора Ако Агати і доктора Тадаші Номури використовувала технологію CRISPR для впровадження однієї генетичної варіації в організм лабораторних мишей.
Ген GLI3, як відомо, був присутній у неандертальців і денисівців - архаїчних родичів людини, які жили десятки тисяч років тому. Метою дослідження, опублікованого в журналі bioRxiv, було з'ясування того, як стародавні генетичні варіанти могли впливати на анатомічні відмінності між ранніми людьми і сучасними Homo sapiens.
Інжектована варіація називалася R1537C - мутація в гені GLI3, що впливає на розвиток кісток і органів в ембріональному періоді. Вчені сподівалися, що ця мутація проявить риси, які спостерігаються у неандертальців: широкі грудні клітини, подовжені черепи, надбрівні дуги, які виступають, тощо.
Результати виявилися миттєвими і вражаючими. У генетично модифікованих мишей почали формуватися фізичні ознаки, які дійсно нагадують неандертальську анатомію. У деяких були зафіксовані розширені черепи, в інших - викривлення хребта та аномалії ребер, що нагадують сколіоз. Ці особливості відповідали знахідкам у неандертальців, наприклад, ширша грудна клітка і посилений скручувальний вигин ребер, виявлений у палеонтологічних рештках.
Експеримент став одним із найбільш наочних прикладів того, як конкретні стародавні гени можуть впливати на морфологію скелета, проливаючи світло на біологічні відмінності між ранніми і сучасними людьми. При цьому модифіковані миші не страждали від важких порушень розвитку, зазвичай пов'язаних із мутаціями GLI3, що свідчить про м'якший, але виражений ефект варіації R1537C.
Гени неандертальців, як і раніше, присутні у сучасних людей
Примітно, що мутація R1537C - це не просто історичний артефакт. Вона все ще присутня у частини сучасних людей, особливо у тих, чиї предки не походять з Африки. Згідно з даними проєкту 1000 Genomes Project, ця варіація трапляється у 3,7-7,7% населення Європи і значно рідше - в африканців.
Це відкриття свідчить про те, що деякі риси неандертальців досі можуть впливати на біологію людини, незважаючи на те що самі неандертальці вимерли понад 40 тисяч років тому.
Як стародавні гени взаємодіють із геномом сучасної людини
Дослідники також вивчають, як цей древній варіант взаємодіє із загальною генетичною основою сучасної людини. Отримані дані дають змогу припустити, що у неандертальців могли бути менш суворі обмеження на розвиток, що дозволило таким мутаціям, як R1537C, зберігатися і навіть сприяти формуванню унікальних анатомічних особливостей.
Хоча у модифікованих мишей не спостерігалося важких деформацій, як-от полідактилія (зайві пальці) або аномалії кінцівок, учені відзначили тонкі, але значущі зміни в регуляції розвитку. Це вказує на те, що давні варіації генів могли відігравати важливу роль як у формуванні вимерлих видів, так і в біології сучасних людей.
Інші цікаві наукові новини
Раніше УНІАН повідомляв, що в США вчені відкрили новий вид ранніх птерозаврів, які жили 209 мільйонів років тому. Була знайдена ціла екосистема скам'янілостей.
Крім того, ми розповідали, що вчені ввели мишам людський "ген мови". Генетична модифікація, як і у випадку з 40-тисячолітнім геном неандертальця, зробила сильний вплив на вокалізацію мишей.
