2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
Egy gén, amelyről azt gondolják, hogy befolyásolja az észlelést és a kábítószer-függőségre való hajlamot, könnyebben fejeződik ki az emberben, mint más főemlősökben, és ez a különbség egybeesik fajunk evolúciójával - állítják az Indiana University Bloomington és három másik tudományos intézmény tudósai.. Jelentésük a Public Library of Science Biology decemberi számában jelenik meg.
A gén a prodinorfint kódolja, egy ópiumszerű fehérjét, amely részt vesz a fájdalom előrejelzésében és megtapasztalásában, a szociális kötődésben és kötődésben, valamint a tanulásban és a memóriában.
"Az emberek könnyebben és intenzívebben tudják bekapcsolni ezt a gént, mint más főemlősök" - mondta Matthew Hahn, az IU Bloomington komputerbiológusa, aki a populációgenetikai munka legnagyobb részét végezte a lapnak. "Tekintettel a funkciójára, úgy gondoljuk, hogy ennek a génnek a szabályozása valószínűleg fontos volt a modern ember szellemi képességének fejlődésében."
A prodinorfin az alfa-endorfin, a dinorfin A és a dinorfin B neurotranszmitterek prekurzormolekulája, amelyeket összefoglaló néven opioidoknak neveznek, mivel hatásuk hasonló az ópium kábítószer által kiváltott stimuláló hatásokhoz.
Aligha lenne újdonság az az elképzelés, hogy az emberek felfogóbbak más főemlősöknél. De azoknak a géneknek a listája, amelyekről ismert, hogy nyomon követték vagy irányították az emberiség elszakadását a többi majomtól, rövid. A csimpánzoknál és az embereknél az agy fejlődését irányító gének szinte mindig azonosnak vagy majdnem azonosnak bizonyulnak. És mint kiderült, a prodinorfin fehérje azonos az emberben és a csimpánzban.
A nagy különbségek a prodinorfin gén promoterszekvenciája – az upstream DNS szabályozza, hogy a fehérje mekkora része expresszálódik. "A DNS-ünknek csak körülbelül 1-1,5 százaléka különbözik a csimpánzoktól" - mondta Hahn. "Azt találtuk, hogy a DNS egy körülbelül 68 bázispár hosszúságú szakaszán a prodinorfintól felfelé, a szekvencia 10 százaléka különbözött köztünk és a csimpánzok között."
Hahn azt mondta, hogy ez az "evolúciós robbanás" felelős a génexpressziós sebességbeli különbségekért. Indukálva a humán prodinorfin gén 20 százalékkal aktívabb volt, mint a csimpánz prodinorfin génje. Korábbi kutatások az embereken belüli expressziós szintek eltéréseit is megfigyelték.
Ez a jelentés alátámasztja az evolúciós antropológusok közötti egyre növekvő egyetértést, miszerint az emberszabásúak eltérését a többi emberszabású emberszabású majomtól nem az új gének eredete, hanem a meglévő gének expressziójának felgyorsulása (vagy lelassulása) ösztönözte.
Hahn és kollégái a Duke Egyetemen, a University College Londonban és a Bécsi Orvostudományi Egyetemen először kezdtek érdeklődni a főemlős prodinorfin iránt, miután szokatlanul sok eltérést észleltek az emberi változat promoterében. A tudósok úgy döntöttek, hogy világszerte megvizsgálják a prodinorfin gént az emberekben és a főemlősökben, hogy kiderüljön, az ilyen eltérések mindennaposak-e, és hogy ez a változás befolyásolja-e a génexpressziót.
A csoport meglepően nagy mennyiségű genetikai eltérést talált az emberek között a prodinorfin gén promoterében. Kínaiak, pápua új-guineaiak, (ázsiai) indiaiak, etiópok, kameruniak, osztrákok és olaszok prodinorfin génjeit vizsgálták.
A csoport csimpánzokból, gorillákból, orangutánokból, rhesus makákókból, copfos makákókból és guinea páviánokból származó prodinorfin géneket is szekvenált és klónozott. A kutatók azt találták, hogy a prodinorfin promóterének nagy genetikai változatossága egyedülálló az emberek számára. Más főemlősök promoterei sokkal homogénebbek voltak.
Nem ismert, hogy a prodinorfin pontosan hogyan befolyásolja az emberi észlelést. Különböző hatásaira vonatkozó bizonyítékok teljes egészében olyan klinikai vizsgálatokból származnak, akiknél a gén mutációi vannak. Korábbi klinikai vizsgálatok pozitív korrelációt is jeleztek az agy alacsonyabb prodinorfinszintje és a kokainfüggőségre való hajlam között.
Matthew Rockman, David Goldstein és Gregory Wray (Duke Egyetem); Nicole Soranzo (University College London); és Fritz Zimprich (Bécsi Orvostudományi Egyetem) is közreműködött a kutatásban. A National Science Foundation, a NASA, a Royal Society és a Leverhulme Trust (Egyesült Királyság) támogatásaiból finanszírozták.
