Racjonalista - Strona głównaDo treści


Fundusz Racjonalisty

Wesprzyj nas..
Zarejestrowaliśmy
142.339.633 wizyty
Ponad 1057 autorów napisało dla nas 7253 tekstów. Zajęłyby one 28610 stron A4

Wyszukaj na stronach:

Kryteria szczegółowe

Najnowsze strony..
Archiwum streszczeń..

 Korea Północna zaatakuje
w 2018 r.
w ciągu kilku lat
nie zaatakuje
  

Oddano 1152 głosów.
Chcesz wiedzieć więcej?
Zamów dobrą książkę.
Propozycje Racjonalisty:
Sklepik "Racjonalisty"
Friedrich Nietzsche - Antychryst
Anatol France - Kościół a Rzeczpospolita

Złota myśl Racjonalisty:
Drugą część życia człowieka mądrego absorbuje uwalnianie się od głupot, przesądów i mylnych opinii nabytych w części pierwszej.
 Nauka » Biologia » Ewolucjonizm

Czy większe mózgi i penisy bez kolców zawdzięczamy stratom w DNA?
Autor tekstu:

Tłumaczenie: Andrzej Szwatoński

Tam, gdzie zamieszane są geny, mniej czasem znaczy więcej. Cory McLean, Phillip Reno i Alex Pollen ze Stanford University znaleźli wiele odcinków DNA, których brakuje w genomach ludzi, ale występują u szympansów i innych ssaków. Naukowcy uważają, że straty w tych sekwencjach zbiegły się z wyewoluowaniem u ludzi większych mózgów, oraz utratą takich cech jak wąsy czuciowe, czy kolce na penisach. Straty w naszym genomie okazały się korzystne.

Trio naukowców znalazło 583 odcinki DNA w szympansim genomie, które dzielone są z wieloma różnymi ssakami, za wyjątkiem ludzi. Nazwali te sekwencje hCONDEL (skrót od ang. „highly conserved deletion"). Wszystkie, poza jednym, są „wzmacniaczami", odcinkami DNA, które, sprawując kontrolę nad pozostałymi genami, same nimi nie są. To raczej nadzorcy, którzy zarządzają aktywnością genów w całym drzewie genealogicznym ssaków. Jednak w odgałęzieniu homo sapiens ich miejsca pozostają puste — nadzorcy nagle zniknęli.

Zespół odkrył, że hCONDEL gromadzą się koło dwóch głównych grup genów — jedna wpływa na nasze neurony, a druga kontroluje nasz sposób reagowania na hormony, takie jak testosteron czy estrogen. „Postanowiliśmy zbadać jeden gen w każdej z tych dwóch kategorii", mówi David Kingsley, który kieruje badaniami.

Jeden z hCONDEL wpływa na gen zwany receptorem androgenowym (ang. androgen receptor [AR]), który produkuje białko o tej samej nazwie. Pomyślmy o tym białku jako o maszynie - uruchamiają ją hormony (np. testosteron), a ona pobudza do rozwoju cechy fizyczne typowe dla samców, począwszy od penisa a skończywszy na zaroście. Gen AR zawiera instrukcje do tworzenia takiej maszyny, a wzmacniacze mówią ciału, w którym miejscu i w którym momencie się rozrastać.

U szympansów i myszy jeden z tych wzmacniaczy uczy, jak produkować białko AR w specyficznych częściach twarzy i genitaliów. W miarę wzrostu embriona, białko wspomaga pojawienie się wąsów czuciowych i kolców na penisie. Ponieważ jako ludzie nie mamy tego wzmacniacza, nie wytworzyliśmy AR w tych samych miejscach, nie rozwinęliśmy też cech, które są normą u innych ssaków.

Możemy mieć zarost, ale wąsów czuciowych, których używa wiele innych ssaków, już nie. To zrozumiałe, ponieważ wzrok jest naszym głównym zmysłem. Jednak dlaczego utraciliśmy kolce na penisie, a przede wszystkim, dlaczego mają je inne zwierzęta? Kolce nie powodują urazów (jak u wielu owadów). Są włosopodobne i delikatne. Seks bez nich jest najprawdopodobniej mniej intensywny dla mężczyzn, niż dla innych samców ssaków, trwa też stosunkowo dłużej.

Możliwe, że dzięki ewolucyjnemu nakierowaniu na mniej intensywne współżycie, wydłużenie ludzkiego stosunku tworzy silniejsze więzy społeczne, niż u krótkodystansowych szympansów. „Kolce prąciowe są często spotykane u gatunków nastawionych na rywalizację o samice, gdzie samce często [agresywnie] walczą o sukces zapłodnienia", twierdzi Kingsley. „Ludzie wyewoluowali w kierunku monogamii i systemu sprzyjającego utrzymywaniu długoterminowych relacji, co wymaga wielu zmian."

W obu omawianych przypadkach - wąsów i kolców — utrata wzmacniacza oznaczała stratę części ciała. Ale nie w każdym przypadku tak się dzieje, co odkryli McLean, Reno i Pollen, kiedy przyjrzeli się kolejnemu genowi zwanemu GADD45G. Podobnie jak AR, ten gen jest także wzmacniaczem, który zniknął z ludzkiego genomu.

U myszy i szympansów GDD45G jest aktywny w strefie okołokomorowej bocznych komór mózgu (SVZ) — części mózgu, w której powstają nowe neurony. Działa to jak bariera, która powstrzymuje mózg od produkowania zbyt wielu neuronów. Poprzez utratę jednego z tych wzmacniaczy, nasi przodkowie znieśli tę zaporę, co mogło się przyczynić do ewolucyjnego powiększenia mózgów. „Straty DNA mogą prowadzić do rozwoju pewnych ludzkich struktur", twierdzi Kingsley.

Shyam Prabhakar, który także pracuje nad wzmacniaczami ewolucji, jest pod wrażeniem badań, ale jednocześnie nie do końca jest przekonany do rzekomych skutków, jakie mają się pojawiać po zniknięciu wzmacniaczy. Według niego, główne pytanie brzmi: czy utrata tych sekwencji przyniosła korzyści naszym przodkom — czy były one adaptacyjne. Ma powody do zadawania tych pytań — w 2008 roku wykazał, że wzmacniacz zwany HACNS1 mógł przyczynić się do wykształcenia unikatowych cech ludzkich kciuków, nadgarstków, stawów skokowych i stóp. Od czasu, gdy odłączyliśmy się do linii szympansów, HACNS1 zmieniał się szybciej niż większość pozostałych części naszego genomu. Szybki charakter tych zmian dostarcza silnego dowodu na to, że były adaptacyjne.

Sytuacja nie jest tak jednoznaczna w sprawie utraconych wzmacniaczy, które zidentyfikowali McLean, Reno i Pollen. Możliwe, na przykład, że utrata wzmacniacza AR spowodowała zanik kolców prąciowych. Może nasi przodkowie już utracili kolce z powodu zmian w innej części genomu, co pozwoliło im na pozbycie się wzmacniacza AR bez żadnych szkodliwych efektów. Może sprawy przebiegały stopniowo, a zniknięcie wzmacniacza było tylko jednym z wielu zdarzeń, które pozbawiły nasze genitalia kolców.

Jedyny sposób, aby wyjaśnić różnicę między tymi możliwościami, to usunąć wzmacniacze w myszach i zobaczyć, co się stanie. „Jeśli finalny efekt miałby polegać na redukcji kolców prąciowych i powiększeniu mózgów, byłoby wspaniale", mówi Prabhakar. Może to również pomóc naukowcom wyjaśnić, czy dopasowali wzmacniacze do odpowiednich genów — mimo wszystko, sekwencje te często mogą znajdować się daleko od genów, które kontrolują.

Tymczasem, McLean, Reno i Pollen utworzyli długą listę brakujących wzmacniaczy, aby móc nad nimi pracować. „Podejrzewamy, że kolejne delecje z tej listy mogą być związane z innymi typowo ludzkimi cechami (zmiany szkieletowe, dwunożność, zanik owłosienia, etc.), i rozpoczynamy już eksperymenty, które mają posłużyć sprawdzeniu niektórych z tych możliwości", mówi Kingsley. To fascynująca koncepcja — pewne cechy, zdawałoby się, tak bardzo ludzkie mogą leżeć nie w genach, które nadal mamy, ale w brakujących cieniach swoich dawnych towarzyszy.

Badania mogą nam w przyszłości wyjaśnić więcej niż tylko początki naszych cech. Prabhakar chciałby, aby badacze przyjrzeli się zmianom genetycznym, które doprowadziły do oddzielenia się naczelnych od pozostałych ssaków. „Przez większość czasu biolodzy starają się zrozumieć ludzi poprzez studiowanie myszy, a nie szympansów", wyjaśnia. „A więc z punktu widzenia badań biomedycznych fakt, że nie jesteśmy myszami, jest o wiele bardziej problematyczny, niż fakt, że nie jesteśmy szympansami." Musimy zrozumieć te części naszego genomu, które definiują nas przede wszystkim jako naczelnych, a w mniejszym stopniu jako ludzi. „Gra o to właśnie się zaczyna."

Źródło: McLean, Reno, Pollen et al. 2011. Human-specific loss of regulatory DNA and the evolution of human-specific traits. Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature09774

Tekst oryginału.

Not Exactly Rocket Science/Discover 10 marca 2011r.


 Po przeczytaniu tego tekstu, czytelnicy często wybierają też:
Patriotyzm mocno kopie
Rekolekcje dla obywateli Rzeczpospolitej

 Dodaj komentarz do strony..   Zobacz komentarze (2)..   


« Ewolucjonizm   (Publikacja: 23-03-2011 )

 Wyślij mailem..     
Wersja do druku    PDF    MS Word

Ed Yong
Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
 Strona www autora

 Liczba tekstów na portalu: 148  Pokaż inne teksty autora
 Najnowszy tekst autora: Podstępny cętkowany kot udawał, że jest przedstawicielem innego gatunku
Wszelkie prawa zastrzeżone. Prawa autorskie tego tekstu należą do autora i/lub serwisu Racjonalista.pl. Żadna część tego tekstu nie może być przedrukowywana, reprodukowana ani wykorzystywana w jakiejkolwiek formie, bez zgody właściciela praw autorskich. Wszelkie naruszenia praw autorskich podlegają sankcjom przewidzianym w kodeksie karnym i ustawie o prawie autorskim i prawach pokrewnych.
str. 1118 
   Chcesz mieć więcej? Załóż konto czytelnika
[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365