Ученые выяснили, почему все люди разные

Если сравнивать двух людей, то все различия между ними, по мнению ученых, укладываются в среднем лишь в 0,1% генетической информации. Однако, как отмечают эксперты, эти небольшие различия в ДНК являются ключом к выживанию всего нашего вида.

Ведущие российские генетики объясняют РИА Новости механизмы, программирующие наше личностное развитие и историю всего человечества, сообщает Actualno.com

Кодекс жизни

Геном хранит в клетках организма информацию о его строении, передается по наследству. Мы можем представить его как текст, написанный всего четырьмя особыми химическими соединениями, нуклеотидами — аденином, тимином, гуанином и цитозином.

Соединяясь в определенной последовательности, они образуют как отдельные гены, которые можно считать «предложениями», так и целые «абзацы» — молекулы ДНК. В нашем геноме примерно 3,2 миллиарда «буквенных» нуклеотидов.

Базовый порядок «букв» в полном геноме человека был определен учеными в 2001 году. Сегодня уже прочитаны или прочитаны геномы сотен тысяч людей, а также сотен видов животных и растений, бактерий и вирусов. , говорят ученые, «секвенировано».

Люди, как и все живые существа, обладают особыми типами свойств, запрограммированными ДНК. Генетический «код» определяет развитие организма и пределы, в которых могут изменяться его характеристики. Однако на экспрессию гена влияет множество факторов, начиная от случайных химических событий и взаимодействий с другими генами и заканчивая, например, пищевыми привычками человека», — сказал Константин Крутовский, профессор, руководитель Центра геномных исследований Сибирского федерального университета. профессор Геттингенского университета.

Все гены разделены на группы и упакованы в отдельные блоки — хромосомы, расположенные внутри клеток. У человека 23 пары хромосом и в каждой паре он получает одну хромосому от матери и одну от отца.

Источники различий

Особые Х- и Y-хромосомы определяют пол: у женщин это две одинаковые Х-хромосомы, а у мужчин — обе. Кроме того, Y-хромосома примерно в два раза короче X-хромосомы и имеет гораздо меньше генов.

Варианты одного гена у матери и отца могут незначительно или очень значительно отличаться. Это связано с мутациями, возникающими в основном при копировании ДНК. В среднем геномы человека различаются на один нуклеотид на тысячу, а в общем объеме генетического «текста» эти 0,1% дают около трех миллионов отличий.

Помимо замены отдельных «букв», существуют и другие виды мутаций: вставка или выпадение отдельных нуклеотидов, фрагментов генов или крупных фрагментов хромосом, обмен между хромосомами и их удвоение.

Иногда мутации никак себя не проявляют, иногда приводят к развитию патологий, а в редких случаях оказываются хоть как-то полезными для выживания. Наряду с нелетальными мутациями появляются новые свойства, которые могут быть полезными для адаптации, а могут быть и нейтральными.

«Интересное избирательно-нейтральное свойство, например, заключается в том, что наши предки-обезьяны утратили способность производить аскорбиновую кислоту или витамин С из-за мутаций. У нас есть ген его синтеза, но он, как и у обезьян, не работает, поэтому людям нужно быть активными в получении витамина С из пищи, чтобы оставаться здоровыми», — рассказала Светлана Боринская, заведующая лабораторией анализа генома Института Исследования генома, общая генетика РАН.

Наши предки и их родственники

Наибольшее генетическое разнообразие среди современных землян — у жителей Африки. Именно там около ста тысяч лет назад сформировался современный вид Homo sapiens, утверждают ученые.

«Общий предок человекообразных обезьян и человека жил 5-7 миллионов лет назад. Сейчас на уровне генома различий с нашим ближайшим родственником в животном мире, шимпанзе, в десять раз больше, чем между двумя людьми. различий важны, но также и то, в каких частях генов они появились», — сказал Крутовски.

ДНК ядерного генома современного человека (Homo sapiens) и неандертальца (Homo neanderthalensis) идентична примерно на 99,5 %, а человека и шимпанзе — на 98,8 %. Современный человек и неандерталец, по мнению ученых, «разошлись» на эволюционном древе примерно 700-760 тысяч лет назад. Предки неандертальцев намного раньше наших покинули Африку, заселив Европу и часть Азии.

Параллельно с современным человеком и неандертальцами на протяжении 40 тысяч лет в Азии жил еще один близкий вымерший подвид людей — денисовцы (Homo denisovensis) по имени пещеры Дениса на Алтае. Именно там был впервые обнаружен материал, из которого была выделена их ДНК.

Эту ветвь, по мнению ученых, можно считать третьим видом или подвидом Homo sapiens. Является сестринской группой неандертальцев и отделилась от них примерно 500-600 тысяч лет назад. ДНК современных людей и денисовцев идентична примерно на 97,7%.

Тонкости наследования

Каковы должны быть генетические различия между группами, чтобы считаться разными видами? Как поясняют ученые, на этот вопрос нет ответа: само понятие «вид» введено для удобства описания и классификации, а границы между близкородственными видами зачастую весьма условны.

По мнению генетиков, можно считать, что новый вид появляется в тот момент, когда из-за накопленных мутаций родственные популяции животных теряют способность свободно скрещиваться и давать плодовитое потомство.

«Наши предки скрещивались с неандертальцами, около 2% генетического материала досталось современным людям. Хотя предки неандертальцев отделились от линии сапиенсов более полумиллиона лет назад, способность производить плодотворное потомство, по-видимому, сохранилась», — объясняет Крутовски. .

Половое размножение, обеспечивающее «смешение» генов, гарантирует генетическое разнообразие человечества. Ученые убеждены, что ее сохранение и развитие является ключевым фактором выживания и процветания нашего вида.

При неблагоприятных трансформациях среды обитания необходимо иметь в популяции особей, способных успешно адаптироваться, даже если раньше они жили как все или даже хуже. Именно они дадут начало следующему поколению, в котором все тоже будут другими, отмечают генетики.

Перейти в источник