Различия создают различия: разница в экспрессии генов отличает людей от других приматов

Девид Девитт

Еще со времен Дарвина ученые-эволюционисты замечали анатомическое сходство между людьми и большими приматами, включая шимпанзе, горилл и орангутангов. За последние несколько десятков лет молекулярные биологи присоединились к полемике, указывая на сходство в последовательностях ДНК. Прежние подсчеты генетического сходства между людьми и шимпанзе указывали на то, что они были идентичными на 98.5–99%.1 Однако, после секвенирования (определения первичной структуры макромолекул) генома шимпанзе в прошлом году, было установлено сходство ДНК в 96%.2 (Смотрите Последовательность генома шимпанзе очень отличается от человеческой генома) Теперь новое исследование подчеркивает существенные различия, которые выходят за пределы последовательности ДНК.

Йоай Гилед и его коллеги опубликовали статью в престижном научном журнале Nature, в котором они сообщают об анализе различий в экспрессии генов людей и других приматов.3 Используя множество кДНК (кДНК дополняет мРНК и обеспечивает протеинам точный код), они исследовали экспрессию 907 генов в печени людей, шимпанзе, орангутангов и макак-резус. Ученые обнаружили относительно большое количество генов (110), которые экспрессировались на различных уровнях у людей и шимпанзе. В некоторых случаях люди вырабатывают больше определенного генного продукта, а в других случаях – меньше. Такой тип исследования экспрессии генов полностью отличается от тех, которые исследуют последовательности ДНК. Эволюционисты сами предполагали, что регулирование генов может быть ответственным за ключевые различия между людьми и шимпанзе. 4

  Шимпанзе Орангутанг Макака-резус
Человек 110 128 176
Шимпанзе - 150 141
Орангутанг - - 129

Сравнение количества генов, выражаемых по-разному в различных приматах. Взято из «Анализ экспрессии в приматах обнаруживает быструю эволюцию транскрипционных факторов человека» , Гилед, Ошлек, Смит, Спид, и Вайт. Nature 440:242–245, 2006.

В то время как последовательность ДНК гена определяет последовательность аминокислот протеина, уровень экспрессии определяет количество образовавшихся протеинов. Другими словами, последовательность ДНК расшифровывает код, чтобы образовать специфический протеин, а уровень экспрессии - это число копий, которые образуются. Количество образовавшегося протеина может создать значительное различие, а в некоторых случаях даже более существенное различие, чем изменение в последовательности ДНК.

Например, количество меланина (темный пигмент в коже) может изменяться вследствие воздействия ультрафиолетового света (это является причиной, почему люди «загорают» летом). Последовательность ДНК, которая определяет протеин, участвующий при образовании меланина, не изменяется, но изменяется количество этих протеинов. Увеличение количества протеина может привести к увеличению количества меланина.

Зачастую количество вырабатываемого протеина определяется функциональными эквивалентами «термостатов», которые называются транскрипционными факторами. Транскрипционные факторы - это протеины, которые присоединяются к ДНК непосредственно напротив последовательности, которая кодирует конкретный ген. Транскрипционные факторы служат в качестве молекулярных переключателей, которые определяют включение или выключение гена, а также, сколько нужно произвести генного продукта. Понятно, что контроль экспрессии гена очень важен.

Йоай и его коллеги сравнили уровень экспрессии для 907 генных продуктов в различных видах приматов. Они предложили, что большое количество выраженных по-разному генов следовало эволюционной прогрессии. Люди и шимпанзе произошли якобы от общего предка 5 миллионов лет назад, орангутанги 13 миллионов лет назад, а макаки-резусы 70 миллионов лет назад. Таким образом, у людей должно было быть наименьшее количество различно выражаемых генов с шимпанзе, затем с орангутангами, и наибольшее количество с макаками-резусами.

Хотя общий тренд присутствует (Таб. 1), существуют значительные расхождения. Считается, что шимпанзе должны быть связаны более недавним родством с орангутангами, чем с макаками-резус. Однако шимпанзе имеют немного больше различно выражаемых генов по сравнению с орангутангами, чем с макаками-резусами. В дополнение, орангутанги имеют в основном то же самое количество таких генов с людьми, как и с макаками-резусами.

Хотя 60% генов имели похожие выражения экспрессий в различных видах, все еще остается 40% генов, которые изменены хотя бы у одного вида. Например, ученые обнаружили 19 генов у людей, которые выражались отличительно, но одинаковые у всех других видах. Каждый вид имеет определенные гены, которые выражаются на разных уровнях, по сравнению с другими видами.

Могут существовать даже более важные различия в экспрессии генов у людей и различных приматах. Это исследование только сравнивало экспрессию генов в печени взрослых особей. Другие органы, особенно мозг, могут показать больше различий в экспрессии генов, чем печень. Возможно, существует много других различий в экспрессии во время развития. Например, некоторые гены могут быть по-разному выражены в различный период во время роста ребенка в утробе.

Как креационист, я верю, что Господь создал людей, шимпанзе, орангутангов и макак-резусов отдельно (но на шестой день в неделю Сотворения). Поскольку между ними существует много сходства в последовательностях ДНК и экспрессии генов, также существуют и существенные различия. В этом, как и в других случаях, различия создают различие.

Ссылки и примечания

  1. Wildman, D.E., Uddin, M., Liu, G., Grossman, L.I. and Goodman, M. 2003, Implications of natural selection in shaping 99.4% nonsynonymous DNA identity between humans and chimpanzees: Enlarging genus Homo, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100(12):7181. Вернуться к тексту.
  2. «Консорциум 2005 года по исследованию и определению макромолекулярной структуры шимпанзе. “Изначальная последовательность генома шимпанзе и его сравнение с человеческим геномом,” Nature 437:69–87. Вернуться к тексту.
  3. Гилед, Ошлек, Смит, Спид, и Вайт. Анализ экспрессии в приматах обнаруживает быструю эволюцию транскрипционных факторов человека. Nature 440:242–245, 2006. Вернуться к тексту.
  4. Кинг, Вилсон, Эволюция на двух уровнях у людей и шимпанзе. Science 188:107–116, 1975. Вернуться к тексту.

Источник-www.answersingenesis.org





опубликовано материалов

Популярные статьи:

что такое гравитация? Кто создал Бога? Динозавры жили с людьми Тука и его удивительный клюв Уникальная планета Земля




Поддержите наш проект, разместив нашу ссылку на сайте своей организации, в своем блоге или на страничке социальных сетей.
"Разумный Замысел"
http://www.origins.org.ua
банер Разумный Замысел


Система Orphus
нижняя полоса сайта