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

86134. Библиотека алгоритмов на графах для платформы .NET 131.5 KB
  На сегодняшний день программная платформа .NET является современным развитым средством решения прикладных задач. Microsoft .NET Framework — программная технология, предназначенная для создания, как обычных программ, так и веб-приложений.
86135. Анализ состояния менеджмента в ООО «VIZIT» 514 KB
  Однако очень часто огромное количество достаточно важных повседневных дел и забот отнимает рабочее время менеджера, не давая возможности сосредоточиться на самом главном. Выход очевиден – необходимо научится распределять свое время так, чтобы получать от него максимальную отдачу.
86136. Привод механический 1.99 MB
  Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного задания. Наиболее распространены горизонтальные редукторы. Как горизонтальные, так и вертикальные редукторы могут иметь колеса с прямыми, косыми и круговыми зубьями.
86137. Создание электронного пособия по дисциплине «Анализ эффективности информационных систем» с помощью языка HTML 179.5 KB
  В настоящее время существует около 150 000 Web-серверов, постоянно общающихся между собой. Вы можете представить себе это следующим образом. Каждый Web-сервер содержит все протоколы и всю информацию, относящуюся к определенному узлу.
86138. Программа опроса малой клавиатуры и обработки прерываний от большой 69 KB
  Программа опрашивает маленькую клавиатуру с параллельной обработкой прерываний от большой, т. е. от последовательного порта. В качестве реакции на поступившее прерывание программа выводит значение нажатой на большой клавиатуре клавиши.
86139. Технология создания Web-страниц 502 KB
  Цель данной курсовой работы определить, что необходимо знать и уметь для создания Web-страницы, какое программное обеспечение может являться инструментарием для создания Web-страниц. Также в данной курсовой работе рассмотрены основы языка программирования Web-страниц – HTML, который является...
86141. Автономное теплоснабжение жилого здания от пристроенной котельной 766.88 KB
  Основное внимание в данном проекте было уделено конструктивной разработке и гидравлическим расчетам внутридомовой секцинной системе горячего водоснабжения, подбору насосов, бака-аккамулятора и подогревателя горячего водоснабжения, подбору генератора тепла, вспомогательного оборудования и разработке...
86142. Проектирование цифрового ЦФНЧ–прототипа 6.78 MB
  Произвести расчет биквадратного звена заданного фильтра и анализ полученных результатов. В качестве анализируемого фильтра взять фильтр с низким порядком не более 20 проанализировать влияние расположения нулей и полюсов всех биквадратных звеньев. Практическая реализация фильтра.