O proteină care ajută la sintetizarea ADN -ului este diferită la oamenii moderni decât la neandertali și denisovani – rudele noastre cele mai apropiate dispărute – și noi experimente la șoareci modificate genetic pentru a exprima versiunea modernă a versiunii umane că acest lucru ne -ar fi putut face să ne comportăm diferit.
Această descoperire, la rândul său, ar putea arunca lumină de ce neanderthalii și Denisovanii au dispărut, au propus cercetătorii într -un nou studiu.
Dar semnificația constatărilor pentru oameni este încă neclară.
„Este prea devreme pentru a traduce aceste descoperiri direct la oameni, deoarece circuitele neuronale ale șoarecilor sunt cu mult diferite”, autorul principal al studiului, Xiangchun Juun cercetător postdoctoral la Institutul de Știință și Tehnologie din Okinawa din Japonia, spus într -o declarație. Cu toate acestea, această lucrare sugerează că varianta văzută la oamenii moderni „ne -ar fi putut oferi un avantaj evolutiv în anumite sarcini în raport cu oamenii ancestrali”, cum ar fi concurența pentru resurse rare.
Proteină cheie
Cercetările anterioare au descoperit că oamenii moderni s -au abătut de la rudele lor evolutive, neandertali și denisovani, Acum aproximativ 600.000 de ani. Nu este clar de ce oamenii moderni au supraviețuit în timp ce rudele noastre cele mai apropiate au murit.
Pentru a căuta potențiale indicii genetice pentru a rezolva acest mister, cercetătorii au analizat ADSL enzimatic (adenilosuccinat lyase). Această proteină ajută la sintetizarea purinei, unul dintre blocurile fundamentale ale ADN -ului și a altor molecule vitale.
“Există un număr mic de enzime care au fost afectate de schimbări evolutive la strămoșii oamenilor moderni. ADSL este unul dintre ei”, co-autor de studiu Svante Pääbo, Laureat NobelLiderul unității de genomică evolutivă umană la Institutul de Știință și Tehnologie din Okinawa din Japonia și director al Institutului Max Planck pentru antropologie evolutivă din Leipzig, Germania, într -un comunicat.
ADSL este alcătuit dintr -un lanț de 484 de aminoacizi. Versiunea acestei enzime găsite la practic toți oamenii moderni diferă de cea văzută atât în neanderthalii, cât și la Denisovani de un singur aminoacid – al 429 -lea aminoacid din ADSL este valină la oamenii moderni, dar alanină la rudele noastre dispărute.
Oamenii de știință au remarcat că mutația ADSL este văzută la oamenii moderni și nu la rudele noastre cele mai apropiate și atât de probabil a apărut după ce ne -am despărțit de linia care a dus la neandertali și denisovani. Acest lucru i -a determinat pe cercetători să investigheze posibilele efecte comportamentale ale acestei mutații.
Cercetările anterioare asupra celulelor cultivate de laborator au descoperit că varianta ADSL observată la oamenii moderni a dus la o versiune mai instabilă a enzimei care s-a destrămat mai repede în comparație cu cea din Neanderthals și Denisovans.
Schimbarea comportamentului
Noul studiu, publicat pe 4 august în Jurnal PNASa constatat în mod similar că, la șoareci, varianta modernă duce la niveluri mai mari ale substanțelor chimice pe care adsl acționează în mod normal pentru a sintetiza purina în mai multe organe, în special în creier. Această constatare a susținut ideea că versiunea umană modernă a ADSL este mai puțin activă decât varianta văzută în Neanderthals și Denisovans.
În experimentele în care șoarecii au aflat că pot lua o băutură cu apă în urma luminilor sau sunetelor specifice, șoarecii de sex feminin modificați genetic pentru a deține o versiune de ADSL similară cu genul văzut la oamenii moderni erau mai buni pentru a obține apă decât gunoiul lor fără această variantă. Acest lucru ar putea sugera că varianta de tipul omului a făcut ca șoarecii de sex feminin mai buni să învețe să conecteze punctele dintre apă și lumini sau sunete, sau mai motivați să caute apa într-un fel.
Modificările de comportament și nivelurile de ADSL observate la șoarecii de sex feminin cu varianta modernă-umană a enzimei nu au fost observate la șoarecii de sex masculin. „Nu este clar de ce doar șoarecii de sex feminin păreau să obțină un avantaj competitiv”, coautor de studiu Izumi Fukunagaa declarat un cercetător la Institutul de Știință și Tehnologie din Okinawa, a declarat într -un comunicat. „Comportamentul este complex”.
Teste statistice care analizează Neanderthal; Denisovan; Și ADN -ul modern african, european și din Asia de Est a constatat că mutațiile din gena ASDL au apărut în genomii umani moderni la rate mai mari decât ar sugera variațiile aleatorii de -a lungul timpului, ceea ce face ca aceste mutații să ofere un avantaj evolutiv.
Poate că contrabandă noilor descoperiri, lucrările anterioare au constatat că tulburările genetice care duc la deficiența de ADSL la oamenii moderni pot duce la dizabilitate intelectuală, deficiență de vorbire și limbaj și alte probleme. Acest lucru sugerează că, în timpul evoluției, oamenii moderni au trebuit să echilibreze beneficiile potențiale ale reducerii activității ADSL cu problemele care ar putea apărea din deficiența de ADSL, coautor de studiu Shin-yu Leede asemenea, a Institutului de Știință și Tehnologie din Okinawa, a declarat într -o declarație.
Implicații neclare
Nu toată lumea crede că studiul are implicații directe pentru motivul pentru care oamenii moderni au prosperat sau de ce au dispărut neanderthalii sau denisovanii.
Aceste rezultate la șoareci „nu spune prea multe despre evoluția umană în această etapă” Mark Collarda declarat pentru Live Science, un paleoantropolog la Universitatea Simon Fraser din Burnaby, Columbia Britanică care nu a luat parte la această cercetare.
Cu toate acestea, strategia de utilizare a șoarecilor pentru a studia efectele comportamentale ale diferențelor genetice dintre oamenii moderni și rudele noastre cele mai apropiate dispărute ”pare foarte promițătoare ca o modalitate de a investiga evoluția creierului și comportamentului nostru”, a spus Collard. “Mă aștept să vedem o cascadă de studii ca acesta în următorii câțiva ani.”
Cercetările viitoare pot investiga mecanismele specifice prin care schimbările în activitatea ADSL influențează comportamentul. Oamenii de știință pot explora, de asemenea, modul în care schimbările în activitatea ADSL sunt asociate cu alte comportamente și cum ar putea funcționa mai multe schimbări genetice în concert, au scris autorii studiului.