Руски генетичари објаснили зашто сви људи различито изгледају

Научници сматрају да упоређивањем било које две особе све разлике између њих се могу представити у просеку у 0,1 одсто генетских информација. Међутим, те мале разлике у ДНК имају кључни значај за наш изглед. Руски научници су открили који су то механизми који програмирају наш лични развој и историју човечанства.

Животни код

Геном у ћелијама организма чува информације о његовој структури која се преноси наследством. Он се може представити као текст записан само са четири хемијска својства, нуклеотидима – аденином, тимином, гуанином и цитозином.

Комбинујући се на одређени начин, они формирају појединачне гене који се могу сматрати „реченицама“, као и читавим „одломцима“, молекулима ДНК. Укупно тих „слова“, нуклеотида у нашем геному има око 3,2 милијарде.

Научници су основни редослед „слова“ у целом геному човека одредили 2001. године. Данас су прочитани, или како научници кажу секвенцирани геноми стотине хиљада људи, као и геноми стотине врста животиња и биљака, бактерија и вируса.

„Људи, као и сва жива бића имају посебне особине које су програмиране у ДНК. Генетски код задаје начин развоја организма и границе у којима се могу мењати његови знакови. На појаву конкретног гена утиче велики број фактора који могу бити од случајних хемијских догађаја и интеракције са другим генима до, на пример, навика у исхрани човека“, рекао је професор Научно-образовног центра за истраживање гена Сибирског федералног универзитета и професор Гетингенског универзитета Константин Крутовски.

Сви гени су разбијени на групе и упаковани у одређене блокове, хромозоме који се налазе унутар ћелија. Човек има 23 пара хромозома, при чему у сваком пару један хромозом је од мајке, а други од оца.

Извори различитости

Особине X и Y хромозома одређују пол, код жена су то два иста X хромозома, а код мушкараца X и Y. При чему су Y хромозоми око два пута краћи и имају много мање гена.

Варијанте једног гена мајке и оца се могу мало разликовати, а могу се и значајно разликовати. То је повезано са мутацијама, које настају приликом копирања ДНК. Просечно се геноми људи разликују једним од хиљаду нуклеотида, а у општем генетском „тексту“ тих 0,001 одсто дају око три милиона разлика.

Поред замене одређених „слова“ постоје и други облици мутација: убацивање или пропуштање појединих нуклеотида, фрагменти гена или већих фрагмената хромозома, размена међу хромозомима и њихово дуплирање.

Понекад се мутације никада не појаве, а понека доводе до развоја патолошких појава, а у ретким случајевима су корисне за преживљавање. Заједно са мутацијама, које нису смртоносне, појављују се и други системи који могу бити корисни за адаптације, а могу бити и неутрални.

„Селективно-неутрално својство је интересантно по томе што су наши преци мајмуни изгубили могућност стварања аскорбинске киселине, односно витамина Ц, због мутација. Ми имамо ген за његову синтезу, али као и код мајмуна, он не ради. Зато људи морају витамин Ц да уносе у организам храном како би остали здраво“, објаснила је руководилац лабораторије за анализу генома Института за општу генетику „Вавилова“ Светлана Боринскаја.

Наши преци и њихови рођаци

Највећа генетска разноврсност је међу савременим становницима Африке. Управо се тамо формирао савремени изглед Homo sapiens пре неколико стотина хиљада година.

„Заједнички предак човеколиког мајмуна и човека је живео пре 5-7 милиона година. Сада су на нивоу генома, разлике са нашим најближим рођаком у животињском свету, шимпанзом, десет пута веће него између две особе. Али није важан само број разлика, већ и на којим местима гена су се појавиле“, навео је Крутовски.

ДНК генома савременог човека (Homo sapiens) и неандерталца (Homo neanderthalensis) су идентични приближно 99,5 одсто, а код човека и шимпанзе 98,8 одсто. Научници сматрају да су се савремени човек и неандерталац разишли на еволуционом дрвету пре око 700-760 хиљада година. Преци неандерталаца су из Африке отишли много пре наших и населили се у Европу и део Азије.

Паралелно са савременим човеком и неандерталцима, Азија је 40 хиљада година била дом друге блиске изумрле подврсте људи, назване „денисовци“ (Homo denisovensis) по Денисовој пећини на Алтају. Управо је тамо први пут пронађен материјал из кога су издвојили ДНК.

Научници сматрају да би ту грану требало сматрати трећом врстом или подврстом Homo sapiens. То је сестринска група неандерталаца која се од њих одвојила пре 500-600 хиљада година. ДНК савременог човека и „денисовца“ су идентични око 97,7 одсто.

Детаљи наслеђа

На питање, какве би требало да буду генетске разлике међу групама да би се оне сматрале различитим врстама, научници сматрају да нема одговора. Сам појам „врсте“ је уведен ради лакшег описивања и класификације, а границе између блиских врста често су прилично условне.

Генетичари наводе да је могуће сматрати да се нови облик појављује у том тренутку када због нагомиланих мутација сродне популације животиња губе способност да се слободно укрштају и стварају плодно потомство.

„Наши преци су се укрштали са неандерталцима и око два одсто тог генетског материјала је припало савременим људима. Иако су се неандерталци одвојили од сапијенса пре више од пола милиона година, они су сачували способност да стварају плодно потомство“, објаснио је Крутовски.

Полно размножавање које омогућава „мешање“ гена гарантује генетску разноликост људи. Научници су уверени да је његово очување и развој кључни фактор у преживљавању и просперитету наше врсте.

Приликом неповољне трансформације је неопходно да у популацији постоје јединке које могу да се успешно прилагоде, иако су раније живеле као и све друге или још горе. Управо ће оне представљати почетак следеће генерације, у којој ће такође сви бити различити, приметили су генетичари.