Шимпанзелер, адамдар сыяктуу эле, балдарын мутант саны атасы Александр Баргин // "Scisne жашында көз каранды?

Сүрөт. 1. Кийинки адамдын туугандары - шимпанзе менен шимпанзенин (сүрөттө) - аялдар көп учурда катары менен бир нече эркек менен жуптала. Бул өз кезегинде, эн, тандоону жана spermatogenesis ынтызарлыгын арттырууга жардам берет-жылы эркектер сперма баскычтарында ( "spermovym согушу"), ортосундагы атаандаштыкка алып келет. Балким, бул шимпанзе менен сперма менен мутант саны бир адамдарга караганда бир жарым эсе тез эркек жашы өсүп жатат. сайттан Photos kevishere.files.wordpress.com

ошол эле үй-бүлөнүн үч муун өкүлдөрү тогуз шимпанзе геномунун талдоо, адамдын жакын туугандары мутант боюнча орточо салмактанып алынган чен бир жөнүндө экенин көрсөткөн сыяктуу, биз ээ: болжол менен 1,2 × 10-8 бири болжол менен 70 жаңы мутант ылайык муундан күнүнө нуклеотиддердин, күнүнө куб.м. Ар бир кошумча жыл, анын атасы, үч мутант анын кийинки укум-тукуму орточо арттырат жашаган (бир адам - эки), адамдар сыяктуу эле, балдарын жаңы мутант саны энеси жаш курагы боюнча, ал эми түшүнүгү атасынын курагы боюнча өтө эле көз каранды болсо көз каранды эмес. Бул айырма улам аялдар жаратат катары көптөгөн эркектер менен жуптала шимпанзе менен сперманын ургаалдуу өндүрүү, мүмкүн, "spermovye согушту."

Mutagenesis ылдамдыгы - Evolutionary өзгөрүү динамикасын аныктаган негизги көрсөткүчтөрүнүн бири. Жакында бул балл кыйыр белгилер менен эсептелген чейин: мис, топтор пайда болгон убакыт салыштырганда эле, Палеонтологиялык билдирүүлөр менен бааланган, алардын геномдору даражадагы айырмачылыктар (карагыла. молекулярдык саат ). Акыркы жылдары, тизмек геномунун күчтүү жаңы ыкмаларын өнүктүрүү үчүн рахмат (карагыла. ДНК бир тизмек: Кийинки муун ыкмалары ) Мүмкүнчүлүгү түздөн-түз ата-энелер жана алардын тукумдары геномунун салыштырып mutagenesis ылдамдыгын өлчөө.

Бул технология мурунтан эле адамдарга карата колдонулат. Ошентип, 2012-жылы журналга Nature 78 исланд үй-гендик-кең талдоонун жыйынтыктарын жарыялады - "үч", ата турган, эненин жана баланын (A. Конг ж.б., 2012-ж .. доочуда мутант курсу жана мааниси оору менен атасынын жашы ). изилдөө mutagenesis курсу муун сайын 1,2 × 10-8 күнүнө билимсиз экенин көрсөткөн. бүт генетикалык жагынан, бул ар бир бала өз ата-энесинин 74 жаңы мутант орточо алат дегенди билдирет.

Бул көрсөткүчтөр, phylogenetic сүрөттөрүнүн болсо, палеонтологиялык маалыматтардын негизинде кыйыр баа бери калыштуу болгон адамдардын mutagenesis жөнүндө эки эсе жогору чен сүйлөштү. аткарбагандыгы үчүн себеби, сыягы, башка приматтардын алардын бөлүү мутант курсунун олуттуу кыскартуу болуп өткөндөн кийин, маймылдар, (бир жыл үчүн эсептелген) болуп саналат. Төмөндөө биринчи кайра жаш курагынын өсүшү жана гаметалар калыптануу жараянында солгундоосу байланыштуу болушу мүмкүн. жаңы маалыматтар туура (жана жаңы адабияттарды барган сайын кыйын болуп баратат күмөн) болсо, анда даталаштыруу anthropogenes негизги учурлар көп багыты ancientizing-жылы кайрадан каралып чыгышы керек. Мисалы, адам менен шимпанзе линияларын айырмачылык, ошондой эле эсептик 6 астында жъргён - Ма 7 артка акыркы 10 калышты мүмкүн - 13 млн. Ырас, айрым объективдүү себептер менен, "молекулярдык саат" менен аныкталат геномунун келишпестиктер убакыт түрдөшүү реалдуу убакыт өткөн оорушу мүмкүн (калктын бөлүп чыгаруу) деген болгон аяр бир топ, бир бар. Бул тууралуу көбүрөөк маалымат алуу үчүн, A. Scally :. көрүп, R. Греко, 2012-ж. адам түрлөрдүн ченди кайра карап чыгуу: Адам өнүгүшүн түшүнүү үчүн таасир (PDF, 812 KB).

Адамдардан турган үй-бүлөсүнүн геномунун-кең талдоонун жүрүшүндө алынган дагы бир маанилүү натыйжасы, ата-энем жалпы "mutational жүк" өз бала өз ата-энесинен алган ар кандай салым кошуп жатканын далилдеп турат. Анын энеден балага жаңы мутант жалпы санынын, ал жөнүндө 15-барат, анын атасы - бардык калган. бала менен жаңы мутант саны дээрлик энеси жашында көз каранды эмес, бирок ал өз атасынын жаш курак менен абдан тез өсүп жатат. Жашообуздун ар бир кошумча жыл Баланын атасы эки жаңы пайда алып келбейт.

себеби аялдар жетилген бир жумуртка клеткасы 24 түзүүгө түшүнүгү бүтүндөй бөлүнүү жана копиялоо хромосомасы аспап 23 жайылтылат (экинчи Мейоз бөлүнүү бөлүү алдында хромосома эки эсеге эмес) болуп саналат. аял Germline бир хромосома копиялоо Utero жана мындан ары жасала клетканын өзүнүн хромосомасы аялдын жашоосунда дагы эле аяктайт. Демек, саны, алардын мутант дээрлик эч кандай өсүш, анткени бир микроб линиясын камераларында мутант көбү - бир копиялоо катасынын.

эркектер менен, абал башкача. Клеткалар - ар бир 16 күн бир талаш жүрүп, бойго жеткен өмүр бою сперма күзүндө кадамдары (жылына 23 бөлүм) жетилүү бери. Бул сперматозоиддер 15 жаштагы адам болжол менен 35 клетка бөлүмдөрүнүн жасалды, 20-жыл деп эсептелет - 150, 30-жаштагы - 380, 40 - 610, 50 - 840. Копияланышы ар бир иш - кошумча мутант коркунучу, ошондуктан улгайган бир адам болгон, анын тамчы дагы болбосо (Ж. Кроу, 2000-жыл. келип чыгышы, оюу менен адам өзүнөн-мутант кесепеттери ). Бул маалыматтар "элементтери" жана жарыяланган маегинде S. Кирил менен майда-чүйдөсүнө чейин изилдөө (Алексей Кирил, Надежда Markina. тандап туруп, Life: бата же коркунуч? ).

Ошондой эле, акыры, түрлөрдүн жараяны хомо сапиенс параметрлерин салыштыруу мүмкүнчүлүгүн алышты жана жакын туугандары - шимпанзелер. Бир үй-бүлөнүн үч муундун Улуу Британия жана Нидерланды otsekvenirovali тогуз шимпанзе толук геномдор салыштырганда тартып Генетика (сүр. 2).

чакан үлгү (бүгүнкү күндө да, мындай изилдөөлөр өтө кымбат жана убакытты талап болуп саналат) карабастан, бул маалыматтар шимпанзе менен mutagenesis негизги сандык мүнөздөмөлөрүнүн болжолдуу баа берет.

Жазуучулар, атап айтканда ата-эненин геномдорунун белгилүү болгон алты адамдардын жаңы пайда, эсептелген: D, E, F, G, H, I. Жалпы алар autosomes-жылы 204 жаңы пайда таап, үч - X-хромосоманын. мутант ичинен кыйла үлүшү ашык (24%) C T (C> T-өткөрүп берүү) менен алмаштырылып жатат dinucleotides КК-жылы (карагыла. КР сайт ). адамдар, мисалы, өзгөрүүлөр жаъыдан пайда болгон мутант 17% түзөт.

Өнүгүп болбосо генетикалык боюнча бөлүштүрүлөт толугу менен бирдей эмес: алар топтолгондо калышат. Башка сөз менен айтканда, кээ бир заттын мутант тарты- жүрүшүндө болгон болсо, ошол эле копиялоо акт конушунда бир учурунда дагы төмөндөөлөр бар экенин ыктымалдыгы. Адамдар сыяктуу моделдерин, дагы деле көрүнүп турган, алардын себептерин таптым. Бул өзгөчө же кайталанма билүүгө болот, генди же intergenic ажырымды же жокпу, бир жаңы мутант пайда болуу ыктымалдыгы, ДНКнын бир лист "маанилик мазмунунун" көз каранды эмес.

аныкталган болбосо жазуучулардын көпчүлүгү үчүн атасы, же энеси алган болсо да, (мутант жакын polymorphisms жыйындысы боюнча) аныктап алдык. Бул шимпанзе, адамдар сыяктуу эле, энелерге караганда ата-энелер балдарына геномдор көп бузулган, геномдук болуп өтөт деп табылган. "Атасынын" түрлөрдүн "Ата-эне" караганда 5,5 эсеге табылды (адам - ​​3,9 эсе).

, адамдар сыяктуу эле, шимпанзе менен жаңы мутант саны энеси жашында (бардык жаш атаган эне 6.7 жаңы мутант орто эсеп менен өткөргөн) көз каранды эмес, бирок, ал атасынын жаш курактын өсүүсү менен кескин өсүп жатат. Мындай чакан үлгүдөгү Бул көз карандылыктын статистикалык маанилүү болгон. адамдар менен, менин атамдын жашоонун ар бир кошумча жыл, балагатка учурдан тартып, 1.95 жаңы мутант орточо тукуму кошумчалайт менен шимпанзенин - 3,02 өзгөртүлгөн. айырма улам үй-бүлөлүк мамилелердин түзүлүшү менен мүмкүн болот. аял шимпанзе жамааттар катуу spermatogenesis үчүн берилгендигин бир эркек "spermovym согуш" өбөлгө сактоо жана тандоо үчүн колдонулган эмес, (кара. сүрөт 1.).

Бул божомол туура болсо, анда биз, алардын гарем системасы, аялдардын берилгендик менен азайса spermovyh согуш жана жашы менен сперма менен мутант санынын өсүшү чакан безде баасы шимпанзе жана адамдардын караганда төмөн болушу керек жок деп күтпөшүбүз керек.

шимпанзе менен mutagenesis орточо чен менен баа берүү үчүн, Жазуучулар жапайы туугандары туткунга жашаган шимпанзе менен изилдеген топтордун ортосундагы маанилүү айырманы эске алышы керек болчу. туткунда, шимпанзенин, адатта, табияттагы караганда, мурдагы жашында кайра баштайт. Көрүнүп тургандай, бул өспүрүмдөр сейрек кайра катышууга уруксат берилген шимпанзенин, жаратылыш жамааттарда иерархиялык, атаандаштык мамилелерге байланыштуу. Эмнеси болсо да, орто геному долбоору изилдөө үй-бүлөдө ", атанын жашы" (б.а., түйүлдүк учурунда, бала эркектердин орточо жашы) 18,9 жыл, орточо "эне жашы" 15,0 жыл болот. 24.3, эркектер үчүн 26.3 аялдар үчүн жапайы шимпанзе калк үчүн, бул көрсөткүчтөр кыйла жогору деп бааланат. азыркы адамдар менен ата- орточо жашы да жогору: болжол менен 31,5 жыл. өз тукумунан болбосо дагы болушу керек дегенди билдирет, башкача айтканда, изилдөө калктын караганда орточо улуу түшүнүгү жетилген учурда жапайы эркек шимпанзе менен, ичинде. Ушул жана башка тактоолорду эске алуу менен Жазуучулар жаңы түрлөрдүн autosomal жапайы шимпанзе орточо саны 69 болушу керек, ошондой эле mutagenesis чен - 1,2 × 10-8 муунга күнүнө нуклеотидден күнүнө (адам катары).

Бул эсептөөлөр туура болсо (алар бир аз үлгү боюнча жана олуттуу келечекте заманбап болушу мүмкүн экенин унутпагыла) жана mutagenesis курсу шимпанзелер ата-бабаларынын жана элдин пикир келишпестиктер тартып олуттуу ёзгёръълёргё дуушар болсо, биз дагы бир жолу молекулярдык саат ыкмасын колдонуу менен баалоого аракет болот адам менен шимпанзе акыркы орток бир атадан болындар. Жазуучулар, аны жана натыйжа бар: 13 млн. жыл мурда Жакында эле окшош эсептөөлөр башка жазуучуларынын (К. Langergraber ж.б. жеткен менен., 2012-жыл. жапайы шимпанзе менен гориллаларда болсо Generation эсе улуу адам менен маймылдардын өзүнөн мурда айырмачылык жолу сунуш ).

Бирок изилдөө бүйүр кызыткан натыйжасы - молекулярдык өзүнөн курсу боюнча коомдун түзүлүшүн жана үй-бүлөлүк мамилелерди таасир мүмкүнчүлүгүнө көрсөтмө болуп саналат. таасир эки болушу мүмкүн: биринчиден, укум-жылы мутант саны кезегинде, эркек кайра катыша баштайт алардын жаш курагы боюнча жана көз каранды гана психологиябыз, ошондой эле коомдук системалар жана маданий каада-салттар аныкталат. Экинчиден, "spermovye согуш", promiskuitetnyh коомчулуктун типтүү курак менен Эркектен келген сперма менен мутант санынын тез өсүшүнө алып келиши мүмкүн spermatogenesis ыкчамдатуу үчүн тандап алууга өбөлгө түзөт.

Source: Oliver көрсөткүч, Ыскак Тернер, Iain Mathieson, Natasja де Groot, Роналд Bontrop жана Gil McVean. Күчтүү эркек катасын шимпанзе менен гонадалык генетикалык айдайт // илим. 2014 V. 344 P. 1272-1275.

Александр Markov
"Элементтери"