Темная сторона хромосом

Гены перетасовываются и экспрессируются несколько иначе с каждым новым поколением. Некоторые из них возникли относительно недавно. Но, исследуя «темную часть» человеческого генома, генетики нашли одни из древнейших фрагментов ДНК, унаследованных от неандертальцев и пока еще неизвестного предка человека. И эти гены влияют на нас по сей день.

Геном человека был полностью секвенирован в 2003 году. Благодаря этому, мы знаем, из чего он состоит. Но не знаем назначение всех составных. Больше всего вопросов вызывает центромер –тощий фрагмент, расположенный посередине Х или Y хромосомы, который полон повторяющихся последовательностей.

Этот трудный для расшифровки регион может скрывать некоторые из самых древних участков человеческой ДНК, давая новые эволюционные подсказки, откуда появились узко специфические черты человека. Это связано с тем, что центромеры остаются нетронутыми на протяжении поколений. В отличие от ДНК, которая движется вниз по «плечам» хромосом и перетасовываются при образовании сперматозоидов или яйцеклеток.

Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорнийского университета в Санта-Крузе и лаборатории Беркли решили нанести на карту гаплотипы – кластеры генов, которые передаются из поколения в поколение как группа – расположенные в центромере. Чтобы выяснить, можно ли вообще их идентифицировать, ученые исследовали геном плодовых мух в поисках изменений в одной букве ДНК. И это им удалось!

Затем ученые перенесли поиск в геном человека, в рамках проекта «1000 геномов». Это открытая база данных различных геномов, предназначенная для демонстрации генетических вариаций человека. Команда исследовала последовательности центромер в этих данных и обнаружила гаплотипы в центре всех представленных хромосом.

Ученые обнаружили элементы гаплотипов, которые оставались неизменными от полмиллиона лет. Было обнаружено, что одно из древнейших образований отсутствует в геномах людей, произошедших в результате эмиграции из Африки.

Центромера 11-той хромосомы была особенно интересна. Было обнаружено, что неафриканские геномы содержат очень разные гаплотипы ДНК неандертальцев, которые, по-видимому, сформировались еще миллион лет назад. И кажется, что эти фрагменты, доставшиеся от неандертальцев, все еще влияют на наши обоняние и вкус. В частности, около 34 из наших 400 генов, связанных с одорантными или активиновыми рецепторами, были обнаружены в центромерном гаплотипе. Это тот самый центр хромосомы, про который мы писали выше. Для сокращения, его еще называют ценхап. Какое влияние оказывают различия в этих генах, пока неясно, но связь есть.

Активиновые рецепторы – специфическая разновидность мембранных каталитических рецепторов.

Возможно, более загадочным является то, что было найдено в центромере 12-той хромосомы. Команда обнаружила генные последовательности, которые мы, по-видимому, унаследовали от еще более старых, более примитивных человеческих родственников, которые остаются неизвестны науке. В то время как у нас есть много доказательств скрещивания между видами гоминид, такими как современные люди, неандертальцы и денисовцы, есть другие пересечения, которые мы, по-видимому, еще не обнаружили. Это полноценные «виды-призраки», которые обнаружились во время исследований белков человеческой слюны.

Дальнейшие исследования помогут нам лучше понять историю эволюции человека, а также такие заболевания, как рак, возникающий в результате ошибочного деления клеток.

Автор: Майкл Ирвинг

Перевод: Филипп Дончев

Ссылка на источник: https://newatlas.com/dark-heart-chromosome-neanderthal-dna/60198/

Источник: m.vk.com

Комментарии: