16854

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

Научная статья

Биология и генетика

Различия создают различия: разница в экспрессии генов отличает людей от других приматов Девид Девитт Еще со времен Дарвина ученыеэволюционисты замечали анатомическое сходство между людьми и большими приматами включая шимпанзе горилл и орангутангов. За последние...

Русский

2013-06-26

46 KB

0 чел.

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

http://origins.org.ua/page.php?id_story=357


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42255. МИКРОПРОГРАММИРОВАНИЕ КОМАНД СМ ЭВМ 75 KB
  Знакомство с принципами микропрограммной эмуляции ЭВМ с программным управлением микропрограммирование машинных команд СМ ЭВМ. Вывод: В ходе работы я ознакомился с принципами микропрограммной эмуляции ЭВМ с программным управлением приобрел навыки микропрограммирования машинных команд СМ ЭВМ.
42256. EMBED PBrush 1007.5 KB
  rry1 db 123423 rry2 db 1500 dup rry3 db 2000 dup 56h В першому випадку кожний елемент масиву ініціалізується незалежно. Багатовимірний масив задається шляхом використання вкладених повторень dup наприклад r1 db 4 dup 3 dup 2 dup В мові Паскаль це еквівалентно наступному оператору r1:rry[0. Наприклад Instr32 struc Opcode dw Modrm db Sib db Disp dd Instr32 ends Сама структура задається в форматі директив визначення даних де в полі мнемокода задається ім'я структури наприклад In1 instr32 Або Min1 instr32 5...
42257. Микропрограммирование кмашинных манд СМ ЭВМ 72 KB
  Знакомство с принципами микропрограммной эмуляции ЭВМ с программным управлением, микропрограммирование машинных команд СМ ЭВМ.
42258. Создание экспертной системы с помощью программы VP-EXPERT 97 KB
  VP-EXPERT – интеллектуальная программа, способная делать логические выводы на основании знаний в конкретной предметной области и обеспечивающая решение специфических задач. VP-EXPERT и другие экспертные системы призваны заменить специалиста в конкретной предметной области, то есть решать задачи в отсутствии эксперта
42259. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТОРОВ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 79 KB
  В работе исследуются коммутационные процессы и динамические характеристики по результатам осциллографирования соответствующих процессов на контакторах постоянного МК1 и переменного РПУ1 тока. Исследование нагрузочной характеристики производится на препарированном образце контактора постоянного тока серии МК1. Устройство контакторов Контактор постоянного тока серии МК1 выполнен на номинальный ток 40 А и напряжение 220 В.
42260. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИЗМ 344.5 KB
  Определив погрешности для нескольких положений призмы и решив систему уравнений связывающих погрешности с клиновидностью развертки находят абсолютное значение углов и величину пирамидальности призмы. Измерив расстояние между ними по горизонтали Г и вертикали В рассчитывают  45 и пирамидальность  призмы: Рис. Погрешность взаимного расположения поверхностей образующих угол 90 90 контролируют по схеме работы призмы как БР 180 рис. Точку пересечения ребер призмы находят по трем подвижным бликам.
42261. Дослідження запиленості і очистки повітря 171 KB
  Мета роботи вивчити запилення повітря дисперсність пилу ефективність пило очистки. При оцінці токсичної дії пилу враховуються такі фактори: хімічний склад дисперсність форма частинок розчинність у воді. В результаті цього залежно від токсичності пилу уражуються ті чи інші органи людини.10 мало небезпечні речовини – 10 Для попередження професійних захворювань необхідно щоб в вітрі робочої зони вміст пилу був нижчий гранично допустимої концентрації ГДК .
42263. Экспертные системы. Продукционные экспертные системы 67 KB
  Экспертные системы интеллектуальная программа способная делать логические выводы на основании знаний в конкретной предметной области и обеспечивающая решение специфических задач.