Умницы-мыши

108
0

За миллионы лет эволюции человеческого рода наш геном не слишком «оторвался» от генома шимпанзе и других близких родственников. Однако не все гены изменялись одинаково: определенные участки развивались весьма активно. Эти фрагменты ДНК — «зоны ускоренного развития у человека» (Human Accelerated Regions, HAR) — почти неизменными переходили от одного позвоночного предка к другому и лишь у нас стали мутировать в десятки раз быстрее остального генома.

Сегодня известно около полусотни HAR-областей, способных играть ключевую роль в развитии особенностей, которые отличают человеческий род от прочих, начиная с отставленного большого пальца и заканчивая крупным «извилистым» мозгом и даже речью. Не все из HAR — гены, некоторые такие участки выполняют регуляторные задачи и являются энхансерами, специфически усиливающими активность тех или иных генов.

Один из HAR-энхансеров — участок HARE5 — проявляет особенную активность в развивающемся мозге будущего человека. Несмотря на то, что от «обезьяней» версии, имеющейся у шимпанзе, он отличается всего по 16 нуклеотидам, разница в эффекте получается существенная, и особенно эффектно ее показали недавние эксперименты на лабораторных мышах.

Оба варианта HARE5 — человеческий и обезьяний — были внедрены в геномы двух разных групп мышей. Кроме того, их дополнительно связали с активностью гена, вырабатывающего голубой краситель. Это позволило визуально отслеживать активность энхансера: чем деятельнее он включается, тем ярче окраска развивающихся тканей. И действительно, у мышиных эмбрионов, имевших человеческий HARE5, синий цвет оказался гуще и распространился шире по мозгу, чем у носителей HARE5 от шимпанзе.

Но синевой дело далеко не ограничилось: исследование показало, что под влиянием человеческого энхансера нейроны делились особенно интенсивно — и в итоге у таких мышей мозг оказывался крупнее (в среднем на 12%) и содержал больше нервных клеток. «Разница не огромная, но, безусловно, в нужном направлении», — прокомментировал результат генетик Арнольд Кригштейн (Arnold Kriegstein).

Тем временем команда Дебры Сильвер (Debra Silver), изучившая HARE5-модифицированных мышей, планирует новые эксперименты. Они обещают быть еще интереснее: обе линии грызунов достигли взрослого возраста и теперь предстоит проверить, будут ли носители увеличенного мозга умнее и сообразительнее сотоварищей с обычным мышиным мозгом.