Сред гръбначните животни, хората сме уникални не само със способността си за рационално мислене и ползване на инструменти, а и с липсата на опашка.
Този присъщ на повечето животни крайник помага за баланса, движението, общуването и защитата срещу нахални насекоми. При хората обаче, както и при най-близките ни роднини – шимпанзетата, опашката изчезва от сцената преди около 25 милиона години, когато групата на човекоподобните се отделя от общи си предшественик с днешните маймуни. Изчезването на този полезен орган досега се свързва с преминаването към ходене на два крака, без да се обръща внимание на генетичните особености на безопашатите ни предци.
Сега ново проучване хвърля повече светлина върху генетичния код, свързан с наличието на опашка.
В генома ни има кратки последователности, за които не знаем какви функции изпълняват и те са наречени „непотребна ДНК“.
Изследователи от Ню Йорк установяват една такава кратка последователност (Alu), която има регулаторни функции, когато е част от ген, който отговаря за дължината на опашката. Alu обаче е и част от клас последователности, за които знаем, че могат да си сменят мястото в генома и така да отключват или блокират мутации в различни гени.
При отделянето на човекоподобните маймуни, преди оформянето на семейството на Хоминините, тази „скачаща“ последователност скача в гена, регулиращ дължината на опашките и днес се открива в геномите на всички наследници на човекоподобните маймуни, но не и в другите маймуни, с които делим опашат предшественик. При експерименти с мишки, продължили 4 години, добавянето на тази последователност в гена за дължина на опашките води до колебания в тяхната дължина.
Досега няма конкретни данни как и защо сме изгубили опашките си, така че това е първият установен генетичен механизъм.
Опашката е удължение на гръбнака, а не отделен крайник, така че информацията за гените, които контролират наличието, липсата и размера на опашката би могла да помогне за разбиране на някои промени в нервната тръба, настъпващи при пренаталното развитие на хората.
Вмъкване на последователността Alu в някой ген не е уникално явление, такива последователности има на хиляди други места в генома на хората и те се считат са „непотребни“. Както често се случва, откритието, че точно в гена за опашката, тази последователност може би има някаква функция идва почти случайно, тъй като е много вероятно и други изследователи преди да са се опитвали да разберат какво точно се е случило с гена за опашката.
Следват 4 години на изследвания и експерименти, с помощта на най-съвременни технологии от областта на молекулярната биология, включително и метода CRISPR-Cas9.
Оказва се, че „скачащите“ последователности може би изобщо не са непотребни части от генома, а могат да изпълняват различни функции, които тепърва откриваме.
По време на ембрионалното си развитие хората имаме опашки, както предшествениците ни, но около осмата седмица от пренаталното развитие, фетусът губи опашката си завинаги. Има редки случаи, когато бебета се раждат с частична опашка, но тя не е „истинска“, тъй като няма костна основа и не е свързана с гръбначния стълб.
Може би вече знаем как, но въпросът „защо сме загубили опашките си“ остава. От еволюционна гледна точка, прескачането на тази последователност, водеща до скъсяване и евентуално загуба на опашката може да е случайно. Но тази мутация би се запазила в популацията само ако е полезна.
Когато древните ни предци се изправят на два крака, те вече нямат опашки, но фосилния запис показва, че и техните предци, най-старите човекоподобни, ходещи на 4 крака и все още свързани с дърветата, също нямат опашки.
Така че първо губим опашките, после се изправяме на два крака.
Връзката между загубата на опашката и вървенето на два крака съществува, но не се знае как и дали двете са взаимосвързани. Може би последователността Alu има и друга роля и когато е в гена за опашка, може би повлиява движението.
Вероятно е при загубата на опашката да играят роля и други гени, включващи множество взаимосвързани мутации, което прави изчезването на опашката трайно и необратимо, независимо дали еволюцията го „счита“ за полезно нововъведение.
Проучването е основополагащо и ще доведе до по-дълбоко разбиране както за еволюцията на вида ни, така и за човешкия геном.
Източник: CNN
