Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:40 • sest 21:16 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 15:13 • Sest 05:59 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 03:57 • Síðdegis: 16:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 10:23 • Síðdegis: 22:34 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Lífvísindi: dýrafræði
Heilbrigðisvísindi Lífvísindi: mannslíkaminn

Geta vísindamenn sagt okkur hver sé erfðafræðilegur munur á manni og apa?

Þuríður Þorbjarnardóttir

Vísindamenn hafa unnið að raðgreiningu á erfðamengi mannsins frá því fyrir síðustu aldamót. Raðgreiningin felst í því að basaröðin í erfðaefninu er greind. Í febrúar 2001 var fyrsta uppkastið að erfðamengi mannsins birt og í kjölfarið kom út fyrsta uppkastið að erfðamengi músarinnar og rottunnar. Í október 2004 var lokið við að raðgreina erfðamengi mannsins og ári síðar var erfðamengi simpansans kortlagt. Simpansinn er skyldasti ættingi mannsins og með samanburði á erfðaefni tegundanna tveggja telja menn að ef til vill sé hægt að komast að því hvað greini okkur frá þeim.

Við samanburð á erfðamengjum manns og simpansa hefur komið í ljós að þau eru mjög lík. Basaröðin sem hægt er að bera nákvæmlega saman er næstum því 99% eins. Þegar tekið er tillit til úrfellinga og innskota deila menn og simpansar samt um 96% af basaröðinni. Þegar prótínin eru borin saman kemur í ljós að 29% af genunum tákna sömu amínósýruraðir (prótín) í simpönsum og mönnum. Reyndar hefur dæmigert prótín í mönnum aðeins orðið fyrir einni einstakri breytingu frá því að þróunarbrautir manna og simpansa skildust að fyrir um sex milljónum ára. Þetta samsvarar því að erfðafræðilegur munur milli manna og simpansa er um 60-falt minni en milli manna og músa og um tífalt minni en milli músa og rotta. Aftur á móti er erfðafræðilegur munur milli manns og simpansa um tífalt meiri en milli tveggja manna.

Vísindamenn hafa komist að því að sumir flokkar gena breytast óvenjuhratt í simpönsum og mönnum, miðað við önnur spendýr. Meðal þessara flokka eru gen sem taka þátt í skynjun hljóðs, taugaboðflutningi, sáðfrumumyndun og jónaflutningi í frumum. Talið er að hröð þróun þessara gena eigi sinn þátt í sérstökum eiginleikum fremdardýra en frekari rannsóknir þarf til að skera úr um það.

Raðgreiningin sýnir einnig að simpansar og menn hafa við þróun safnað meira af mögulega skaðlegum stökkbreytingum í erfðamengi sín en mýs, rottur og önnur nagdýr. Slíkar stökkbreytingar geta orsakað sjúkdóma sem draga úr lífvænleika tegundanna en þær geta jafnframt hafa stuðlað að því að prímatar eru hæfari til að aðlagast hröðum breytingum. Það hefur gert þeim kleift að ná einstakri aðlögunarhæfni á þróunarbrautinni.

Þrátt fyrir að margt sé sameiginlegt í erfðamengjum manna og simpansa leggja vísindamenn áherslu á að mikilvægur munur er á milli tegundanna. Af þeim hluta erfðamengjanna sem menn og simpasar deila eru 35 milljónir basapara öðruvísi, en líkt og gildir um erfðamengi flestra spendýra eru um þrír milljarðar basapara í hvoru erfðamengi. Þar að auki eru um fimm milljónir staða til viðbótar sem eru ólíkir vegna úrfellinga og innskota í annarri hvorri tegundinni. Talið er að í flestum tillfellum sé þennan mun að finna í erfðaefni sem gegnir litlu eða engu hlutverki. Þrátt fyrir þetta gæti verið að um þrjár milljónir breytinga séu í genum sem tákna prótín eða í öðrum mikilvægum hlutum erfðamengisins.

Eftir því sem erfðamengi fleiri spendýra líta dagsins ljós á allra næstu árum telja vísindamenn að þeir muni komast nær því að finna hvaða raðbreytingar í erfðaefinu eru bundnar við ættlegg manna. Breytingar í erfðaefninu sem greina menn frá simpönsum verða líklega mjög lítið brot af öllum þeim breytileika sem finnst. Meðal þess sem rannsakendur munu leita að eru breytingar í erfðaefninu sem tengjast eiginleikum sem eru einkennandi fyrir menn, eins og að ganga uppréttir, stór heili og flókið tungumál.

Hvaða gen ætli stjórni því að maðurinn gangi uppréttur?

Svo virðist sem nokkrir flokkar gena þróist hraðar í mönnum en í simpönsum. Þar ber hæst flokkur umritunargena sem tákna sameindir sem stjórna öðrum genum og gegna lykilhlutverki í fósturþroskun. Fáein önnur gen hafa orðið fyrir enn róttækari breytingum. Rúmlega 50 gen í erfðamengi manna virðast vera horfin eða að hluta felld úr erfðamengi simpansa. Samsvarandi fjöldi genaúrfellinga í erfðamengi manna er ekki þekktur nákvæmlega. Fyrir þau gen sem hafa þekkt hlutverk má draga ályktanir af þýðingu þessara breytinga. Sem dæmi má nefna að fundist hafa þrjú mikilvæg gen sem koma við sögu í bólguviðbrögðum hjá mönnum en þau virðist vanta í erfðamengi simpansa. Þetta gæti útskýrt muninn milli manna og simpansa varðandi ónæmis- og bólguviðbrögð. Hins vegar virðast menn hafa tapað starfi svonefndu kaspasa-12 geni sem myndar ensímið kaspasa sem hugsanlega verndar önnur dýr gegn Alzheimerssjúkdómnum. Þetta prótín kveikir á stýrðum frumudauða.

Þetta er einungis brot af því sem finna má við samanburð á erfðamengjum okkar og simpansa og hægt er að nota til að útskýra líffræðilegan mun á þessum tveimur náskyldu dýrategundum. Þess er vænst að eftir því sem meiri vitneskja fæst um aðra starfræna hluta erfðamengis simpansa verði hægt að greina mikilvægan mun annars staðar í erfðamengjunum utan hinna prótíntáknandi hluta þeirra.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Heimildir:

Myndir:

Höfundur

Þuríður Þorbjarnardóttir

Þuríður Þorbjarnardóttir

líffræðingur

Útgáfudagur

11.11.2010

Spyrjandi

Haukur Brynjar Eiríksson

Efnisorð

Tilvísun

Þuríður Þorbjarnardóttir. „Geta vísindamenn sagt okkur hver sé erfðafræðilegur munur á manni og apa?“ Vísindavefurinn, 11. nóvember 2010. Sótt 19. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=48099.

Þuríður Þorbjarnardóttir. (2010, 11. nóvember). Geta vísindamenn sagt okkur hver sé erfðafræðilegur munur á manni og apa? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=48099

Þuríður Þorbjarnardóttir. „Geta vísindamenn sagt okkur hver sé erfðafræðilegur munur á manni og apa?“ Vísindavefurinn. 11. nóv. 2010. Vefsíða. 19. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=48099>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Geta vísindamenn sagt okkur hver sé erfðafræðilegur munur á manni og apa?
Vísindamenn hafa unnið að raðgreiningu á erfðamengi mannsins frá því fyrir síðustu aldamót. Raðgreiningin felst í því að basaröðin í erfðaefninu er greind. Í febrúar 2001 var fyrsta uppkastið að erfðamengi mannsins birt og í kjölfarið kom út fyrsta uppkastið að erfðamengi músarinnar og rottunnar. Í október 2004 var lokið við að raðgreina erfðamengi mannsins og ári síðar var erfðamengi simpansans kortlagt. Simpansinn er skyldasti ættingi mannsins og með samanburði á erfðaefni tegundanna tveggja telja menn að ef til vill sé hægt að komast að því hvað greini okkur frá þeim.

Við samanburð á erfðamengjum manns og simpansa hefur komið í ljós að þau eru mjög lík. Basaröðin sem hægt er að bera nákvæmlega saman er næstum því 99% eins. Þegar tekið er tillit til úrfellinga og innskota deila menn og simpansar samt um 96% af basaröðinni. Þegar prótínin eru borin saman kemur í ljós að 29% af genunum tákna sömu amínósýruraðir (prótín) í simpönsum og mönnum. Reyndar hefur dæmigert prótín í mönnum aðeins orðið fyrir einni einstakri breytingu frá því að þróunarbrautir manna og simpansa skildust að fyrir um sex milljónum ára. Þetta samsvarar því að erfðafræðilegur munur milli manna og simpansa er um 60-falt minni en milli manna og músa og um tífalt minni en milli músa og rotta. Aftur á móti er erfðafræðilegur munur milli manns og simpansa um tífalt meiri en milli tveggja manna.

Vísindamenn hafa komist að því að sumir flokkar gena breytast óvenjuhratt í simpönsum og mönnum, miðað við önnur spendýr. Meðal þessara flokka eru gen sem taka þátt í skynjun hljóðs, taugaboðflutningi, sáðfrumumyndun og jónaflutningi í frumum. Talið er að hröð þróun þessara gena eigi sinn þátt í sérstökum eiginleikum fremdardýra en frekari rannsóknir þarf til að skera úr um það.

Raðgreiningin sýnir einnig að simpansar og menn hafa við þróun safnað meira af mögulega skaðlegum stökkbreytingum í erfðamengi sín en mýs, rottur og önnur nagdýr. Slíkar stökkbreytingar geta orsakað sjúkdóma sem draga úr lífvænleika tegundanna en þær geta jafnframt hafa stuðlað að því að prímatar eru hæfari til að aðlagast hröðum breytingum. Það hefur gert þeim kleift að ná einstakri aðlögunarhæfni á þróunarbrautinni.

Þrátt fyrir að margt sé sameiginlegt í erfðamengjum manna og simpansa leggja vísindamenn áherslu á að mikilvægur munur er á milli tegundanna. Af þeim hluta erfðamengjanna sem menn og simpasar deila eru 35 milljónir basapara öðruvísi, en líkt og gildir um erfðamengi flestra spendýra eru um þrír milljarðar basapara í hvoru erfðamengi. Þar að auki eru um fimm milljónir staða til viðbótar sem eru ólíkir vegna úrfellinga og innskota í annarri hvorri tegundinni. Talið er að í flestum tillfellum sé þennan mun að finna í erfðaefni sem gegnir litlu eða engu hlutverki. Þrátt fyrir þetta gæti verið að um þrjár milljónir breytinga séu í genum sem tákna prótín eða í öðrum mikilvægum hlutum erfðamengisins.

Eftir því sem erfðamengi fleiri spendýra líta dagsins ljós á allra næstu árum telja vísindamenn að þeir muni komast nær því að finna hvaða raðbreytingar í erfðaefinu eru bundnar við ættlegg manna. Breytingar í erfðaefninu sem greina menn frá simpönsum verða líklega mjög lítið brot af öllum þeim breytileika sem finnst. Meðal þess sem rannsakendur munu leita að eru breytingar í erfðaefninu sem tengjast eiginleikum sem eru einkennandi fyrir menn, eins og að ganga uppréttir, stór heili og flókið tungumál.

Hvaða gen ætli stjórni því að maðurinn gangi uppréttur?

Svo virðist sem nokkrir flokkar gena þróist hraðar í mönnum en í simpönsum. Þar ber hæst flokkur umritunargena sem tákna sameindir sem stjórna öðrum genum og gegna lykilhlutverki í fósturþroskun. Fáein önnur gen hafa orðið fyrir enn róttækari breytingum. Rúmlega 50 gen í erfðamengi manna virðast vera horfin eða að hluta felld úr erfðamengi simpansa. Samsvarandi fjöldi genaúrfellinga í erfðamengi manna er ekki þekktur nákvæmlega. Fyrir þau gen sem hafa þekkt hlutverk má draga ályktanir af þýðingu þessara breytinga. Sem dæmi má nefna að fundist hafa þrjú mikilvæg gen sem koma við sögu í bólguviðbrögðum hjá mönnum en þau virðist vanta í erfðamengi simpansa. Þetta gæti útskýrt muninn milli manna og simpansa varðandi ónæmis- og bólguviðbrögð. Hins vegar virðast menn hafa tapað starfi svonefndu kaspasa-12 geni sem myndar ensímið kaspasa sem hugsanlega verndar önnur dýr gegn Alzheimerssjúkdómnum. Þetta prótín kveikir á stýrðum frumudauða.

Þetta er einungis brot af því sem finna má við samanburð á erfðamengjum okkar og simpansa og hægt er að nota til að útskýra líffræðilegan mun á þessum tveimur náskyldu dýrategundum. Þess er vænst að eftir því sem meiri vitneskja fæst um aðra starfræna hluta erfðamengis simpansa verði hægt að greina mikilvægan mun annars staðar í erfðamengjunum utan hinna prótíntáknandi hluta þeirra.

Frekara lesefni á Vísindavefnum:

Heimildir:

Myndir:...