Почти зеркальное сходство в ДНК: почему люди и шимпанзе совпадают на 98,8 % и в чем заключается разница

В клетках человека и шимпанзе насчитывается около 20 000 белковых генов, и большинство из них выполняет одинаковые базовые функции. Однако даже крошечная разница, составляющая чуть более 1%, охватывает около 35 миллионов отдельных нуклеотидных изменений и миллионы вставок или потерь генетических фрагментов, сообщает Nature.

Почему одинаковые гены дают разный результат

Главная причина поразительных различий заключается не столько в наличии или отсутствии конкретных генов, сколько в способе их работы. Гены можно сравнить с нотами, а механизмы их регуляции – с исполнением музыкального произведения.

Шимпанзе генетически очень близки к людям / Фото Pixabay

Регуляторные участки ДНК управляют тем, когда именно, в каких тканях и с какой интенсивностью включается тот или иной ген. Например, гены, отвечающие за развитие коры головного мозга, у людей остаются активными значительно дольше в период роста эмбриона, что приводит к формированию большего количества нейронов и увеличению объема мозга почти в 3 раза по сравнению с приматами.

Кроме того, у людей 23 пары хромосом, тогда как у шимпанзе – 24. В ходе эволюции предков человека две отдельные хромосомы приматов слились в одну большую человеческую хромосому 2. Таким образом, феноменальное сходство на 98,8 % свидетельствует о прочной эволюционной связи, а остальные 1,2% и регуляторные механизмы определяют анатомические различия: прямохождение, строение кисти, речевой аппарат и сложную структуру мышления.

Невидимый выключатель: какова роль "мусорной" ДНК

Долгое время ученые считали, что значение имеют лишь те 1,5% генома, которые непосредственно кодируют белки. Однако остальные 98,5% молекулы ДНК вовсе не являются пассивным балластом, как утверждали ранее. Именно в этих некодирующих зонах расположены сложные молекулярные переключатели – энхансеры и промоторы.

Они не создают новых материалов для построения тела, но определяют архитектуру всего организма: например, своевременно останавливают деление клеток в кисти руки, позволяя сформировать длинный и подвижный большой палец для работы с орудиями, или изменяют угол крепления голосовых связок в гортани. Даже микроскопическая мутация в одном таком переключателе может кардинально изменить внешность и способности существа при полной идентичности самих рабочих генов.