-An undergraduate from Wisconsin
16 listopada 2004
Na poziomie genów szympansy i ludzie są w ponad 98% tacy sami. Szympansy i ludzie mają różną liczbę chromosomów, ale ponieważ są tak podobni, prawdopodobnie mają mniej więcej taką samą liczbę genów. W rzeczywistości bliskie spojrzenie na chromosomy szympansa i człowieka (patrz poniżej) pokazuje, że jeden z ludzkich chromosomów składa się tak naprawdę z 2 chromosomów szympansa (lub odwrotnie).
W odniesieniu do chromosomu Y, ludzkie chromosomy Y są nieco większe niż chromosomy Y szympansa. Jednak chromosomy Y w obu gatunkach są bardzo małe. Ponieważ chromosom Y całkiem sporo niesie tylko instrukcje dotyczące tworzenia samców, ludzie i szympansy mają prawdopodobnie taką samą liczbę krytycznych genów męskich, jak również.
Wszystko to przynosi interesujący punkt o chromosomach. Często nie ma związku między liczbą chromosomów a liczbą genów. Na przykład, mamy 46 chromosomów, podczas gdy prosta złota rybka ma 94, a tukan 106!
Łatwo jest zobaczyć, dlaczego niekoniecznie istnieje związek między liczbą genów a liczbą chromosomów, gdy spojrzymy na przypadek szympansa. Mają one inną liczbę chromosomów tylko dlatego, że jeden z ludzkich chromosomów jest zasadniczo taki sam jak dwa chromosomy szympansa.
Szympansy i ludzie zaczęli z dokładnie takimi samymi chromosomami. Następnie, około 5 milionów lat temu, zaczęły się od siebie oddalać w drodze ewolucji. W tym czasie ich genomy się zmieniły. Niektóre sekcje zostały utracone, inne zyskały, a jeszcze inne zostały skopiowane.
Chromosomy mogą również łączyć się ze sobą lub rozpadać. Ludzki chromosom 2 jest podobny do dwóch mniejszych chromosomów u szympansów. Ludzki chromosom 2 może być połączeniem dwóch chromosomów szympansa lub może mieć złamane w dwóch w szympansach. Either way this would explain why chimps have two more chromosomes than humans.
All of this argues that chimps and humans have the same number of genes. W rzeczywistości sekcje obu genomów, które kodują geny, różnią się tylko o 1,2% – są w 98,8% takie same!
Co więc sprawia, że ludzie i szympansy tak bardzo się różnią? Genetycy uważają, że odpowiedź leży w tych częściach genomu, które nie kodują genów. Te sekcje kierują aktywnością genów w genomie.
Pamiętaj, że geny dają instrukcje tworzenia białek, a te białka wydają się być bardzo podobne u obu gatunków. Wydaje się, że różnice wynikają z tego, ile, kiedy i w jakich częściach ciała wszystkie te białka są wytwarzane. W rzeczywistości tylko 3% genomu koduje białka. Oznacza to, że aż 97% genomu może kontrolować czas, ilość i miejsce wytwarzania białek.
Na przykład badacze wykazali, że istnieją duże różnice w ilości białek wytwarzanych w mózgu człowieka i szympansa w porównaniu z wątrobą lub sercem. Te białka są bardzo podobne, ale różnice w ilości białek wytwarzanych w mózgu mogą być odpowiedzią na pytanie, co sprawia, że ludzie i szympansy tak bardzo się różnią.
Jak widać, wiele można się dowiedzieć o ludziach, porównując ich do innych zwierząt. Kiedy wiele lat temu rozpoczęto projekt ludzkiego genomu, naukowcy sądzili, że duże różnice między gatunkami będą tkwiły w ich genach.
Teraz wygląda na to, że DNA poza genami może mieć większą rolę, przynajmniej u blisko spokrewnionych gatunków, takich jak ludzie i szympansy. Naukowcy mają nadzieję, że genomika porównawcza doprowadzi w końcu do lepszego zrozumienia ludzkich chorób, ewolucji i genetyki populacyjnej. Tak długo, jak będziemy zadawać pytania takie jak twoje, nauka genomiki porównawczej będzie nadal cennym narzędziem poznawczym.
Przez Flo Pauli, Uniwersytet Stanforda
Przez Flo Pauli, Uniwersytet Stanforda