Žmogaus ir šimpanzės DNR sutampa 98,8 proc. – tad kodėl mes tokie skirtingi?

Kiek iš tikrųjų esame panašūs?

Manoma, kad žmonės ir šimpanzės atsiskyrė nuo bendro protėvio maždaug prieš šešis milijonus metų – o tai evoliucijos požiūriu yra gana neseniai. Devintojo dešimtmečio viduryje mokslininkams pavyko nustatyti šimpanzės, vardu Klintas, genomo seką, ir paaiškėjo, kad absoliučiais skaičiais šios rūšies genetinis kodas 96 proc. sutampa su mūsų genetiniu kodu.

Tačiau didžiąją šio skirtumo dalį sudaro pasikartojančios genomo dalys. Iš tikrųjų mūsų genai sutampa 98,8 proc. – t. y. tik 1,2 proc. mūsų genetinio kodo nėra būdinga šimpanzėms.

Tai skamba nežymiai, tačiau, turint omenyje, kad žmogaus genomą sudaro maždaug trys milijardai nukleobazių porų – genetinės informacijos vienetų, – šis mažas procentas tarp dviejų rūšių sudaro apie 35 milijonus neatitikimų.

Kokių yra skirtumų?

Daugelis skirtumų tarp žmogaus ir šimpanzės genomų yra regionuose, kuriuose yra transkripcijos veiksnių, kurie veikia kaip genetiniai jungikliai, nurodantys skirtingiems genams, kada jie turi aktyvuotis, o kada likti neaktyvūs. Kitaip tariant, didžioji dalis mūsų žmogiškumo nesusijusi su mūsų rūšiai būdingais genais, bet yra susijusi su tuo, kad genai, kuriais dalijamės su šimpanzėmis, yra išreikšti unikaliu būdu.

Pavyzdžiui, genai, kurie koduoja neuronus kiekvienoje mūsų smegenų srityje, yra beveik tokie patys kaip ir šimpanzių, tačiau jų aktyvavimo modelis užtikrina, kad mes išvystome daugiau šių ląstelių – taigi ir turime didesnes smegenis – nei kiti primatai. Mus skiria tik nedidelė genomo dalis, kontroliuojanti nervų sistemos ląstelių dalijimosi lygį – o ne tikrieji genai, kurie koduoja skirtingų neuronų kūrimą.

Taigi, genomai, kurie atrodo beveik identiški, gali lemti labai skirtingas fenotipines ypatybes. Genai gali būti tie patys, tačiau nežymūs genomo dalių, kontroliuojančių genų raišką, skirtumai gali visiškai pakeisti rezultatą.

Žmogaus genai

Mokslininkai vis dar analizuoja duomenis ir bando išsiaiškinti, kaip tiksliai veikia tas 1,2 proc. mūsų unikalaus genomo. Kol kas jiems pavyko nustatyti tam tikras dalis, kurios, atrodo, koduoja tam tikras savybes.

Pavyzdžiui, genas, vadinamas ASPM, gali būti susijęs su neurogeneze ir žmogaus smegenų dydžiu, o kitas genas, vadinamas FOXP2, gali būti susijęs su kalbos vystymusi. Dar vienas genas, vadinamas KRTHAP1, daro įtaką keratino raiškos pobūdžiui žmogaus plaukų folikuluose – o tai gali lemti mūsų ir šimpanzių plaukuotumo skirtumus.

Daugelis genų, kurių neturime bendrų su šimpanzėmis, yra susiję su imunine funkcija ir lemia didelius atsparumo ligoms skirtumus. Pavyzdžiui, šimpanzės yra atsparios maliarijai ir tam tikriems gripo virusams, su kuriais mes, žmonės, kovojame sunkiai – tačiau mums geriau sekasi kovoti su tuberkulioze.

Žvelgiant plačiau, nedideli žmogaus ir šimpanzės genomų skirtumai puikiai parodo nuostabų DNR ekonomiškumą: norint sukurti naują rūšį, nereikia visiškai perrašyti genetinio kodo: užtenka kelių nedidelių pakeitimų, ir šimpanzė virsta žmogumi, rašo „IFLScience“.