Американские ученые выяснили, что исчезновение хвостов у обезьян и человека вызвано транспозоном AluY, который встроился в регуляторную часть гена TBXT, регулирующего длину хвоста. Биологи подтвердили это на мышах и выявили, что у них не только укоротился хвост, но и участились врожденные дефекты нервной трубки. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Потеря хвоста у человекообразных обезьян случилась около 25 миллионов лет назад, когда они эволюционно отделились от мартышек. У человекообразных обезьян сократилось число хвостовых позвонков и появился копчик. Хотя причина потери хвоста и оставалась неизвестной, исследователи долгое время предполагали, что без хвоста обезьянам было легче жить на земле, а не на деревьях.
Ранее предполагалось, что потеря хвоста была связана с мутацией в одном из генов, связанных с его образованием. Американские ученые выяснили, что нарушена была не кодирующая, а регуляторная часть гена TBXT, регулирующего длину хвоста. В нее встроился ретротранспозон (мобильный генетический элемент) AluY. Он расположился в интроне — некодирующей части гена, которая долгое время считалась «мусорной ДНК». Хотя интроны многих генов состоят из повторяющихся последовательностей, обычно вставки в интроны никак не влияют на работу гена. Однако вставка AluY повлияла на сплайсинг — процесс, при котором из мРНК гена вырезаются интроны. Вставка AluY в интрон привела к появлению двух форм TBXT у людей и обезьян, одна из которых, скорее всего, и повлияла на длину хвоста.
Ученые показали это в экспериментах на мышах, у которых вставки AluY в интрон TBXT приводили к потере хвоста. Однако биологи также обнаружили, что это событие влияло не только на хвост. У мышей с такой вставкой учащались врожденные дефекты нервной трубки. Это может объясняться тем, что часто один и тот же ген может оказывать влияние на совсем разные признаки и функции в организме. На основе этого наблюдения ученые выдвинули гипотезу о том, что потеря хвоста стала «обменом» с эволюцией: в обмен на отсутствие хвоста, без которого обезьянам стало легче жить на земле, они получили риск дефектов нервной трубки. Такие дефекты встречаются и у людей: например, расщепление позвоночника (spina bifida) происходит один раз на тысячу новорожденных.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
