У новаторському дослідженні японські генетики продемонстрували, як впровадження генетичної варіації віком 40 тисяч років, яка походить від неандертальця, в організм лабораторних мишей призвело до значних змін у їхній скелетній структурі. Цей експеримент, здійснений за допомогою передових технологій генної інженерії, дозволив виявити фізичні риси, що нагадують ознаки наших давно вимерлих предків, і водночас надав нові дані для розуміння складного процесу еволюції людини.

Вчені відтворили риси неандертальців у мишей: Глибокий аналіз генетичного впливу

У лабораторії Префектурального медичного університету Кіото наукова команда під керівництвом доктора Ако Агати і доктора Тадаші Номури успішно використала технологію CRISPR для інтеграції однієї конкретної генетичної варіації в геном лабораторних мишей. Ця варіація стосувалася гена GLI3, який, як відомо, був поширений серед неандертальців і денисівців – архаїчних родичів сучасної людини, що населяли Землю десятки тисяч років тому. Основною метою цього масштабного дослідження було з’ясування того, яким чином стародавні генетичні варіанти могли впливати на анатомічні відмінності між ранніми формами людини та сучасними Homo sapiens. Розуміння цих механізмів є ключовим для реконструкції еволюційного шляху людства.

Інжектована варіація, відома як R1537C, є мутацією в гені GLI3, яка відіграє критичну роль у розвитку кісток та органів ще на ембріональній стадії. Вчені мали обґрунтовану надію, що ця мутація може проявити фізичні риси, типові для неандертальців: зокрема, широкі грудні клітки, подовжені черепи та виступаючі надбрівні дуги, які є характерними для цього виду. Очікування були зосереджені на тому, щоб побачити, як давно зниклий неандертальський ген проявиться у живих організмах.

Результати експерименту виявилися миттєвими і вражаючими за своєю чіткістю. У генетично модифікованих мишей почали формуватися фізичні ознаки, які дійсно нагадували неандертальську анатомію. Зокрема, у деяких тварин були зафіксовані розширені черепи, тоді як в інших спостерігалися викривлення хребта та аномалії ребер, що зовні нагадують сколіоз. Ці особливості точно відповідали знахідкам у палеонтологічних рештках неандертальців, наприклад, ширша грудна клітка і посилений скручувальний вигин ребер, які були виявлені під час аналізу їхніх скелетів.

Цей експеримент став одним із найбільш наочних і переконливих прикладів того, як конкретні стародавні гени можуть суттєво впливати на морфологію скелета. Він пролив нове світло на біологічні відмінності між ранніми видами людини і сучасними людьми, показуючи прямий зв’язок між генетичною спадщиною та фізичними рисами. Важливо відзначити, що модифіковані миші не страждали від важких порушень розвитку, які зазвичай асоціюються з мутаціями GLI3. Це свідчить про те, що варіація R1537C мала м’якший, але водночас виразний і специфічний ефект на розвиток, дозволяючи зберегти життєздатність організмів при прояві давніх рис.

Присутність неандертальських генів у сучасних людей

Особливо варто відзначити, що мутація R1537C є не просто історичним артефактом, що існував лише у вимерлих видів. Вона досі присутня у певній частині сучасних людей, особливо серед тих, чиї предки не походять з Африки. Згідно з обширними даними міжнародних генетичних проектів, ця генетична варіація трапляється у значного відсотка населення Європи, тоді як у африканців вона зустрічається значно рідше. Це відкриття переконливо свідчить про те, що певні риси та генетичні особливості неандертальців досі можуть впливати на біологію та анатомію людини, попри те, що самі неандертальці вимерли понад 40 тисяч років тому. Це підкреслює складність і багатогранність людського геному.

Взаємодія стародавніх генів із геномом сучасної людини: Нові горизонти для досліджень

Дослідники активно вивчають, яким чином цей древній генетичний варіант взаємодіє із загальною генетичною основою сучасної людини. Отримані дані дозволяють припустити, що у неандертальців могли бути менш суворі обмеження на розвиток, що дало змогу таким мутаціям, як R1537C, зберігатися і навіть сприяти формуванню їхніх унікальних анатомічних особливостей. Це може пояснити певні відмінності в морфології.

Хоча у модифікованих мишей не спостерігалося важких деформацій, таких як полідактилія (зайві пальці) або серйозні аномалії кінцівок, вчені помітили тонкі, але водночас значущі зміни в регуляції розвитку. Це є вагомим доказом того, що давні варіації генів могли відігравати ключову роль як у формуванні вимерлих видів, так і продовжують впливати на біологію сучасних людей. Розуміння цих взаємодій відкриває нові горизонти для медицини та антропології, допомагаючи краще зрозуміти людську різноманітність та схильність до певних біологічних рис.

Інші цікаві наукові новини

Раніше стало відомо, що вчені виявили новий вид ранніх птерозаврів, які жили мільйони років тому, знайшовши цілу екосистему скам’янілостей.

Крім того, дослідники успішно ввели мишам людський “ген мови”. Ця генетична модифікація, як і у випадку з 40-тисячолітнім неандертальським геном, мала помітний вплив на вокалізацію мишей, демонструючи потенціал генетичного втручання для вивчення складних біологічних функцій.

Вас також можуть зацікавити новини: