Науковці дослідили, яка ключова подія назавжди змінила людський мозок

Група дослідників з Інституту даних і біотехнологій Гладстона (США) на чолі з провідним обчислювальним біологом Кеті Поллард займається порівнянням геномів людини та шимпанзе. Вчених зацікавило, як людина змогла еволюціонувати від своїх найближчих «родичів» порівняно швидко. Дослідження з поясненнями опубліковане у фаховому журналі Science.

Ділянки ДНК людини, що зазнали швидких змін, відомі як «зони прискореного розвитку» (HARs — Human Accelerated Regions). Вчені вважають, що деякі з цих HARs можуть бути відповідальні за унікальні якості, що відрізняють людину від шимпанзе і бонобо.

Група дослідників вперше виявила HARs майже двадцять років тому. У свіжому дослідженні команда дійшла висновку, що тривимірне складання ДНК людини у ядрі клітин є критичним фактором, яке дозволило нам еволюціонувати.

Щоб зрозуміти, як відбувалися ключові зміни у ДНК людини, вчені пропонують уявити довгий шарф із ДНК нашого останнього спільного предка з шимпанзе, який обгорнутий довкола шиї. По всій його довжині проходять смужки різних кольорів. Далі вчені пропонують уявити, що хтось намагається зробити такий же шарф, але з певними відмінностями — деякі смужки вужчі, деякі ширші, а деякі кольори розташовані в іншому порядку, ніж в оригіналі. Коли обгорнутися шарфом другого зразка, ні кольори, ні петлі не будуть відповідати першому варіанту.

Аналогічним чином працює відмінність між ДНК людини та приматів. У процесі еволюції у людському геномі видозмінювалися блоки ДНК, внаслідок чого ДНК людини складається у клітинному ядрі по-іншому, ніж у шимпанзе чи бонобо.

У своєму останньому дослідженні дослідники з Гладстона порівняли геноми 241 виду ссавців, використовуючи штучний інтелект для аналізу величезної кількості даних. Науковці знайшли 312 HARs і вивчили, де вони розташовані у тривимірних «площинах» згорнутої ДНК. Команда також виявила, що ділянки клітинного ядра, які містять HARs, багаті тими генами, які й відрізняють людину від найближчих «родичів» — шимпанзе.

Наразі команда вивчає, як конкретні HARs сприяють еволюції людського мозку і як вони взаємодіють з іншими генетичними та екологічними факторами, формуючи індивідуальні відмінності в когнітивних здібностях і психічному здоров'ї.