Что делает нас людьми? Ответ может быть найден в упущенной из виду «мусорной» ДНК - исследование

Исследователи стволовых клеток из Лундского университета в Швеции обнаружили ранее упущенную из виду часть  ДНК человека, так называемую некодированную ДНК, которая, по-видимому, вносит свой вклад в различие, которое, несмотря на все наши сходства, может объяснить, почему наш мозг работает по-другому в отличии от мозга шимпанзе.

Исследование опубликовано в журнале Cell Stem Cell.

Шимпанзе - наш ближайший из ныне живущих родственников с точки зрения эволюции, и исследования показывают, что наше родство происходит от общего предка. Примерно 5-6 млн. лет назад наши эволюционные пути разошлись, благодаря чему появились сегодняшние шимпанзе и Homo Sapiens.

В новом исследовании ученые выяснили, что именно в нашей ДНК отличает мозг человека и шимпанзе, и нашли ответы.

«Вместо изучения живых людей и шимпанзе мы использовали стволовые клетки, выращенные в лаборатории. Стволовые клетки были перепрограммированы из клеток кожи нашими партнерами в Германии, США и Японии. Затем мы исследовали стволовые клетки, которые мы превратили в клетки мозга», - объясняет Йохан Якобссон, профессор нейробиологии Лундского университета, руководивший исследованием.

Используя стволовые клетки, ученые специально вырастили клетки мозга людей и шимпанзе и сравнили два типа клеток. Затем исследователи обнаружили, что люди и шимпанзе по-разному используют часть своей ДНК, что, по-видимому, играет значительную роль в развитии нашего мозга.

«Часть нашей ДНК, идентифицированная как другая, была неожиданной. Это был так называемый структурный вариант ДНК, ранее называвшийся «мусорной ДНК», длинная повторяющаяся цепочка ДНК, которая долгое время считалась не имеющей функции. Ранее исследователи искали ответы в той части ДНК, где находятся гены, вырабатывающие белки, - что составляет лишь около 2% всей нашей ДНК - и исследовали сами белки, чтобы найти примеры различий», - заявили ученые.

Таким образом, новые результаты показывают, что различия, по-видимому, лежат за пределами генов, кодирующих белок, в том, что было названо «мусорной ДНК», которая, как считалось, не выполняла никаких функций и которая составляет большую часть нашей ДНК.

«Это говорит о том, что в основе эволюции человеческого мозга лежат генетические механизмы, которые, вероятно, намного сложнее, чем считалось ранее, поскольку предполагалось, что ответ был в этих 2% генетической ДНК. Наши результаты показывают, что то, что было значительным для развития мозга, скорее всего, скрыто в 98% упускаемых из виду, что кажется важным. Это удивительное открытие», - говоря исследователи.

Метод стволовых клеток, использованный учеными в Лунде, является революционным и позволил провести исследования такого рода. Этот метод был отмечен Нобелевской премией по физиологии и медицине 2012 года.

Японский исследователь Синья Яманака обнаружил, что специализированные клетки могут быть перепрограммированы и превращены во все типы тканей тела. А в случае исследователей из Лунда - в клетки мозга. Без этой техники было бы невозможно изучить различия между людьми и шимпанзе, используя этически оправданные методы.

Почему исследователи захотели изучить разницу между людьми и шимпанзе?

«Мозг - это ключ к пониманию того, что делает людей людьми. Как получилось, что люди могут использовать свой мозг таким образом, чтобы они могли строить общества, обучать своих детей и разрабатывать передовые технологии? Это восхитительно», - сказал Якобссон.

Он считает, что в будущем новые открытия могут также внести вклад в генетически обоснованные ответы на вопросы о психических расстройствах, таких как шизофрения, расстройство, которое, по-видимому, уникально для людей.

«Но нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы достигнем этой точки, поскольку вместо того, чтобы проводить дальнейшие исследования 2% закодированной ДНК, мы теперь можем углубиться во все 100%. Но это значительно более сложная задача для исследования», - сказал Якобссон.

Ранее Курсор писал, что суперкомпьютеры раскрыли секреты Х-хромосом. Благодаря суперкомпьютерам ученые смогли выяснить роль РНК и структуры хромосом в регуляции экспрессии генов.

Израильские ученые раскрыли загадку ДНК. Используя технологию оптического пинцета, исследователи Техниона смогли лучше понять плохо изученный процесс в ДНК, который влияет на экспрессию генов.

Ученые изобрели новый метод производства синтетической ДНК. Ученые разработали метод эффективного и автоматизированного производства ингредиентов для синтеза ДНК.

Стало известно, как клетки мозга восстанавливают свою ДНК. Нейронам не хватает способности реплицировать свою ДНК , поэтому они постоянно работают над восстановлением повреждений своего генома.

Ученые создали новый метод хранения информации в ДНК.

Ранее Курсор, ученые создали фрагмент ДНК, который уничтожает стволовые клетки рака. Началась уже первая фаза испытания препарата, чтобы оценить его безопасность и эффективность для людей.

По словам ученых, вакцины от коронавируса COVID-19 не изменяют ДНК человека.

Ученые нашли различия в ДНК пациентов, которые по-разному переносят COVID-19.

Курсор сообщал, что на картинах Леонардо да Винчи найдена человеческая ДНК.