Експеримент на довгі дистанції може виявити генетичне походження людства

Протягом кількох місяців група дослідників у Сан-Дієго спостерігала за генетично сконструйованими мишами.

Вчені намагаються розкрити вплив крихітного гена, який не працює на людях мільйони років. Нещодавно миші завершили свої тренування і опублікували результати Праці Королівського суспільства B, припускають, що ця генетична деталь не тільки робить людей великими бігунами, але й потенційно може відігравати важливу роль у нашій власній еволюції.

Існує багато теорій про те, які особливості диференційованих предків людини з пачки. Можна навіть сказати, що вони використовували магічні гриби і з'ясували, які інструменти використовувати. Відстань у помірному темпі (також називається «гіпотезою про витривалість») - це інша теорія, оскільки вона є однією з небагатьох фізичних речей, якими люди, здається, добре володіють, пояснює доктор філософії Айїт Варкі, старший автор дослідження. професор клітинної та молекулярної медицини в Каліфорнійському університеті, Сан-Дієго.

Документ Варкі представляє теорію, зосереджену навколо однієї важливої ​​генетичної зміни, яку він вважає, що дав нашим м'язам силу виконувати ці відстані і колонізувати більшу частину світу. Це не ген, а скоріше видалення певної важливої ​​ДНК, яка робить його непридатним. Ця стаття говорить про те, що цей калічний ген, що називається CMAH, відбувся приблизно два мільйони років тому, приблизно так само, коли жменьки ранніх предків людини почали залишати Африку.

“Два мільйони років тому виникає ця лінія називається Homo що зрештою дали нам початок. Вони, напевно, мали сильні м'язи, як ранні сучасні люди, і вони, ймовірно, почали бігати і полювати, і робити всілякі речі, - розповідає Варкі Обернено. "Таким чином, ми помітили збіг: що наша мутація, ймовірно, відбулася приблизно в той же час".

Генетичне походження Росії Homo ?

Сьогодні сучасні люди все ще не мають функціонуючого гена CMAH, але багато інших істот від корів до шимпанзе. Коли Varki вибив CMAH цього гена у мишей з м'язовою дистрофією, він помітив, що вони проявляли нехарактерні для людини симптоми хвороби. Але вони також були хороші в іншій чітко вираженій людській рисі: дистанційній бігу.

«Так студент-граф схопив бігову доріжку, і ми спробували, - каже він. - Низький, а миші вилізли прямо з коробки. Навіть без тренувань вони вже були краще працювати, ніж оригінальні миші.

Миші без CMAH мали на 30 відсотків більшу робочу витривалість, ніж контрольна популяція. У середньому вони пройшли на 20 відсотків далі і на 12 відсотків швидше.

Він також помітив ще один важливий аспект, який, на його думку, підсилює його випадок, що втрата ЦПМГ допомогла закріпити важливість дистанції, що проходить у людській еволюції. Миші з CMAH нокаутували бачили родючість зменшується з мишами, які ще мали ген. Коротше кажучи, вони були набагато більш успішними в розведенні з іншими мишами без CMAH. Якби цей ефект відбувся в людях мільйони років тому, він, можливо, допоміг виправити видалення населення, створивши стійку генетичну зміну, яка існує до цього дня.

"Якщо ми поставимо ці дві речі разом, але ми все ще шукаємо точні докази цього, це говорить про те, що це походження роду homo", додає він. “

Але сьогодні Варі додає, що це видалення - це меч з двома кінцями. Хоча миші з делеціями CMAH були чудовими атлетами, вони також були схильні до діабету до загального захворювання, яке впливає на людей сьогодні. Навіть на початку дослідження ці миші мали високий рівень глюкози в крові - один з провідних факторів ризику захворювання.

«Виявляється, ці миші більш схильні до діабету II типу, - каже він. Кожен думає про діабет як про погану річ. Але якщо ви переживаєте період голоду, це не погана ідея, щоб підтримувати рівень глюкози.

У ці дні це вже не так, але видалення залишається, можливо, колишньою еволюційною перевагою, яка стала сучасним прокляттям.

Ключ у клітинному цукровому ланцюжку

Функціональна втрата CMAH в обох цих мишах і людях створює зміни в процесі обробки м'язів киснем, роблячи їх більш стійкими до втоми. Експеримент Варкі показав це: миші з CMAH досягали м'язової втоми через три хвилини у випробуванні на примусовий запуск, тоді як ті, у яких немає гена, тривали сім хвилин у середньому.

Але він також зазначає, що CMAH має вплив на кожна клітина в тілі не тільки м'язові клітини. Зокрема, це впливає на «густий ліс» цукрових ланцюгів, що лежать на кожній клітці. Формуючи останню ланку цих ланцюгів є сиазальние кислоти. Багато створінь у світі виробляють двох типів Сиазальних кислот, оскільки вони можуть перетворювати один тип на інший через фермент (молекулярний працівник, що робить речі в організмі), продукований геном CMAH. Але люди не може це перетворення.

"У людей ми втратили здатність перетворювати перший вид на другий вид", - пояснює він. Таким чином, ми начебто перевищуємо один вид і не маємо іншого роду. І це звучить як тонка річ, але ці сіалові кислоти, я так певні, мають так багато функцій."

Ця маленька біохімічна відмінність не впливає безпосередньо на те, як наші м'язи обробляють кисень, але саме так команда Варкі буде шукати докази, що підтверджують його гіпотезу, що цей ген є основою роду Homo в запису копалин. Ця сіазальна кислота, яку люди мають у великій кількості, залишає за собою молекулярний слід: метаболіт, який може виживати в скам'янілостях. Наступний крок полягає в тому, щоб побачити, коли в запису копалин ми починаємо бачити більш високі рівні цього молекулярного червоного оселедця.

Це проста гра в детективній роботі, якщо він може отримати свої руки від кількох, дорогоцінних екземплярів, які ми маємо, і виконувати це дослідження в дослідженні неруйнівним способом. Tha сказав, що цей експеримент також повинен бути відтворений - миша версія CMAH може відрізнятися від людської, зрештою.

"Це лише одне з тих порад, де все відповідає", - додає він. "Але доказ повинен прийти від того, щоб насправді дивитися на скам'янілості".

Навіть якщо він не може підтвердити свою еволюційну гіпотезу, його експериментальні результати виявили важливий факт: навіть якщо ви не хочете бігати, ваші гени вказують, напевно, краще, ніж ви думаєте.