В новом исследовании японские генетики показали, как внедрение 40-тысячелетнего гена неандертальца в организм мышей привело к глубоким изменениям в их скелетной структуре.
Этот эксперимент, проведённый с использованием передовых технологий генной инженерии, выявил физические черты, напоминающие наших давно вымерших предков, и дал новое представление о процессе эволюции человека, пишет The Daily Galaxy.
Учёные возродили черты неандертальцев у мышей
В лаборатории Префектурального медицинского университета Киото команда под руководством доктора Ако Агаты и доктора Тадаши Номуры использовала технологию CRISPR для внедрения одной генетической вариации в организм лабораторных мышей.
Ген GLI3, как известно, присутствовал у неандертальцев и денисовцев — архаичных родственников человека, живших десятки тысяч лет назад. Целью исследования, опубликованного в журнале bioRxiv, было выяснение того, как древние генетические варианты могли влиять на анатомические различия между ранними людьми и современными Homo sapiens.
Инжектированная вариация называлась R1537C — мутация в гене GLI3, влияющая на развитие костей и органов в эмбриональном периоде. Учёные надеялись, что эта мутация проявит черты, наблюдаемые у неандертальцев: широкие грудные клетки, удлинённые черепа, выступающие надбровные дуги и т.д.
Результаты оказались мгновенными и поразительными. У генетически модифицированных мышей начали формироваться физические признаки, действительно напоминающие неандертальскую анатомию. У некоторых были зафиксированы расширенные черепа, у других — искривления позвоночника и аномалии рёбер, напоминающие сколиоз. Эти особенности соответствовали находкам у неандертальцев, например, более широкая грудная клетка и усиленный скручивательный изгиб рёбер, обнаруженный в палеонтологических останках.
Эксперимент стал одним из самых наглядных примеров того, как конкретные древние гены могут влиять на морфологию скелета, проливая свет на биологические различия между ранними и современными людьми. При этом модифицированные мыши не страдали от тяжёлых нарушений развития, обычно связанных с мутациями GLI3, что говорит о более мягком, но выраженном эффекте вариации R1537C.
Гены неандертальцев по-прежнему присутствуют у современных людей
Примечательно, что мутация R1537C — это не просто исторический артефакт. Она всё ещё присутствует у части современных людей, особенно у тех, чьи предки не происходят из Африки. Согласно данным проекта 1000 Genomes Project, эта вариация встречается у 3,7–7,7% населения Европы и значительно реже — у африканцев.
Это открытие говорит о том, что некоторые черты неандертальцев до сих пор могут оказывать влияние на биологию человека, несмотря на то что сами неандертальцы вымерли более 40 тысяч лет назад.
Как древние гены взаимодействуют с геномом современного человека
Исследователи также изучают, как этот древний вариант взаимодействует с общей генетической основой современного человека. Полученные данные позволяют предположить, что у неандертальцев могли быть менее строгие ограничения на развитие, что позволило таким мутациям, как R1537C, сохраняться и даже способствовать формированию уникальных анатомических особенностей.
Хотя у модифицированных мышей не наблюдалось тяжёлых деформаций, таких как полидактилия (лишние пальцы) или аномалии конечностей, учёные отметили тонкие, но значимые изменения в регуляции развития. Это указывает на то, что древние вариации генов могли играть важную роль как в формировании вымерших видов, так и в биологии современных людей.
Другие интересные научные новости
Ранее УНИАН сообщал, что в США ученые открыли новый вид ранних птерозавров, которые жили 209 миллионов лет назад. Была найдена целая экосистема окаменелостей.
Кроме того, мы рассказывали, что ученые ввели мышам человеческий "ген речи". Генетическая модификация, как и в случае с 40-тысячелетним геном неандертальца, оказала сильное влияние на вокализацию мышей.
