是时候感谢您的基因组:一项新的研究发现,在我们进化史上的某个时刻,人类失去了一系列的DNA,否则本来可以促进阴茎上棘的生长。
遗传损失只是将我们与我们的数百万分开的数百万人之一最接近的灵长类动物亲戚研究人员在3月10日的《自然杂志》上报告。该小组还报告了增长抑制遗传转换的消失。这种损失可能导致了人脑的扩大。
许多研究强调了人类和黑猩猩之间的相似之处。根据2005年在自然界发表的一项研究,我们共享96%的基因组。但这仍然留下了数百万个遗传差异,这些差异解释了我们与我们的灵长类动物堂兄之间的差异。
“最大的问题是,'成为人类斯坦福大学的发展生物学家戴维·金斯利(David Kingsley)对生命科学进行了研究。
是什么使人类特别
为了发现,金斯利和他的同事比较了2005年测序的黑猩猩基因组与2001年对人类基因组进行了测序。他们发现了数百万个差异,但将其范围缩小到易于管理的510个片段的DNA集,这些DNA存在于许多其他动物中,包括黑猩猩,但消失在人类中。金斯利说,由于这些序列在整个物种之间都保存得很好,因此它们可能具有功能性(不是所谓的“垃圾DNA”)。而且由于他们在人类中失踪,所以它们很可能是使我们与众不同的关键。
斯坦福大学计算机科学和发育生物学教授吉尔·贝耶拉诺(Gill Bejerano)对生命科学说:“面临的挑战是将基因组之间的某些差异与物种之间的差异相匹配。”
为此,研究人员不得不“卷起袖子,然后前往实验室”。 510个感兴趣基因的子集仍然需要降低,因此团队招募了来自神经科学和身体人类学等领域的研究人员。狩猎的狩猎是针对已知功能的基因,这些基因可能与人类的身体变化有关。
大脑和光滑的阴茎
在研究人员所研究的510个基因中,只有一个是蛋白质编码基因,这意味着它具有在体内制造特定蛋白质的配方。其余的映射到基因组的非编码部分,这些部分通常扮演调节剂的作用,以确保蛋白质编码基因在适当的时期打开和关闭。
研究人员发现,两个特定类别的基因显示出对附近DNA损失的倾向。第一个是与神经发育有关的基因。研究人员发现,通常会抑制细胞生长。人类仍然有这个基因,但是附近的调节DNA片段消失了。在其他动物中,片段控制大脑部分中基因的表达。
因此,人类中基因的丧失“可能是导致大脑中细胞扩展的事件之一,”金斯利说。换句话说,遗传变化可能是原因之一人类有这么大的大脑。
缺席调节邻居的第二类基因是一组雄激素受体基因。雄激素是雄性激素,负责动物中阴茎刺的发展。
阴茎刺正是他们听起来的样子:许多动物的阴茎头上的小刺。大量动物运动尖峰,其中包括一种称为豆象鼻虫的甲虫,在精子递送过程中,雌性甲虫的生殖道坚硬,尖锐的尖刺疤痕。许多啮齿动物,灵长类动物,例如果果会,甚至是python,其Y形半叶菌经常被夹住,以抓住雌性开口的墙壁,被称为泄殖腔。 [阴茎神话被揭穿这是给出的
金斯利说,在有阴茎刺的物种中,雌性倾向于与多名男性的伴侣。阴茎刺可能已经演变为清除竞争对手的精子 - 或擦伤雌性的阴道,使她与他人交配的可能性较小。无论哪种方式,贝耶拉诺都说:“刺的损失最常见于一夫一妻制的物种中。”
金斯利说,其雄激素受体基因的小鼠不会发出阴茎刺。人类可能也是如此。 (碱基对由两个核苷酸分子组成,它们在DNA的互补链上相对。)
金斯利说:“人类已经从形成脊柱所需的关键基因中扔掉了分子切换。”
将人类与众不同
金斯利说,研究人员仍然有508个有前途的基因列表。 Bejerano说,在该项目中未检查的数百万个遗传差异中的大量也可能很重要。
他说:“我们认为,我们在这里强调的510 [差异]很重要,但绝不是唯一可能造成我们今天的差异的510个差异。”
研究人员还在努力重现小鼠大脑生长调节基因的丧失。金斯利说,小鼠大脑大小的变化应揭示出奇异遗传损失对较大大脑的演变的重要性。
金斯利说,完整基因序列的可用性也使人可以将人类与其他亲戚进行比较。例如,尼安德特人的基因组显示出脑生长和阴茎脊柱调节基因的相同丧失。金斯利说,这是有道理的,因为尼安德特人众所周知有大脑,并且可能有与人类交往。
金斯利说:“我们生活在这个时候,当时我们和我们最亲密的亲戚的完整基因组序列被隔离了。” “现在,您可以第一次浏览整个基因组,并列举我们与其他生物体不同的所有方式。”