Почему у всех животных есть хвост, а у человека нет: Роль генетического паразита Alu в потере хвоста

Человек и обезьяны, как близкие представители приматов, имеют много общих черт, но одно из определяющих различий между ними – наличие хвоста. Обезьяны и многие другие животные, например кошки обычно имеют длинные и пушистые хвосты, который служат им для балансировки и манипуляций. Давайте вместе разберёмся почему у всех животных есть хвост, а у человека нет и какую роль играет гинетический паразит Alu в потере хвоста? Только нужно добавить, что не у всех животных есть хвост, в том виде, в которым мы привыкли понимать что такое хвост.

Статья, опубликованная в журнале Nature 29 февраля, представляет новые открытия, сделанные исследователями в области генетики и эволюции, которые могут помочь раскрыть тайну потери хвоста у некоторых обезьян и людей. Джеф Боке, генетик из Нью-Йоркского университета Langone Health, называет этот момент «ударом молнии», который привёл к изменениям в гене Tbxt и способствовал появлению новых форм белков у обезьян.

Роль генетического паразита Alu в потере хвоста:

Исследование показало, что причиной потери хвоста у животных стала вставка генетического паразита Alu в ген Tbxt около 25 миллионов лет назад. Элементы Alu, являющиеся частью группы транспозонов или «прыгающих генов», могут перемещаться по ДНК и встраиваться в гены хозяев, изменяя их функционирование и вызывая эволюционные изменения.

Интересно, что исследователи ранее считали транспозоны генетическим мусором, но выяснилось, что они играют важную роль в эволюции. Без транспозонов не могли бы существовать некоторые ключевые органы и системы организма, такие как плацента, иммунная система и нервные волокна.

Эксперименты на мышах, проведённые исследователями из NYU Langone Health, показали, что изменения в гене Tbxt, вызванные вставкой элемента Alu, приводят к укорочению или полной потере хвоста у мышей, а также к возникновению дефектов спинного мозга, напоминающих расщелину позвоночника у людей. Эти результаты подтверждают гипотезу о влиянии генетического паразита Alu на эволюцию хвостов у обезьян и людей.

Мыши, генетически модифицированные для создания обезьяноподобной версии белка Tbxt, имели хвосты различной длины. На этих рентгеновских изображениях видно, что у некоторых из них не было хвоста (две мыши слева) или они были укорочены (две слева в центре) по сравнению с нормальными мышами (крайний справа). У других мышей по-прежнему были длинные или изогнутые хвосты (две в центре справа).

Новые открытия действительно начинают прояснять, как обезьяны потеряли свои хвосты, говорит Габриэль Руссо, биологический антрополог из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке. Но почему это произошло, говорит она, ответить на гораздо более трудный вопрос.

Исследования начала 1900-х годов связывали потерю хвоста с изменениями мышц, которые помогали человеку соблюдать баланс при ходьбе и беги, но изменения в осанке, а также обучение ходьбе на двух ногах произошли только миллионы лет спустя. Поэтому маловероятно, что новые результаты прольют свет на эти человеческие черты, говорит Руссо.

Таким образом, изучение генома и роли транспозонов, включая элементы Alu, может помочь понять процессы эволюции и развития организмов. Новые открытия в этой области открывают новые перспективы для понимания эволюционных изменений и возможных связей с дефектами развития у людей и других видов, что может пролить свет на механизмы эволюции и адаптации живых организмов к окружающей среде. Возможно, со временем мы сможем понять детальнее, почему у многих животных есть хвост, а у человека нет и какая здесь роль генетического паразита Alu в потере хвоста?