Ученые ввели мышам человеческий "ген языка": это привело к необратимым изменениям

Модифицированные мышата издавали другие звуки, чем мыши, имевшие стандартную версию гена. Когда они звали своих матерей, молодые мыши издавали звуки более высокой тональности и использовали другую комбинацию голосовых паттернов, пишет IFLScience.

"Все мышата издают ультразвуковые писки, обращаясь к своим мамам, и исследователи языка классифицируют эти разнообразные писки как четыре "буквы" — S, D, U и M. Мы обнаружили, что когда мы "транслитерировали" писки, издаваемые мышами с вариантом гена языка, специфичным для человека, они отличались от тех, что выдавали мыши дикого типа. Некоторые из "букв" изменились", — сказал Роберт Б. Дарнелл, руководитель Лаборатории молекулярной нейроонкологии в Университете Рокфеллера.

По мере взросления мышей эти различия становились еще более заметными. Самцы мышей, несущих вариант человеческого гена, издавали более сложные высокочастотные звуки, пытаясь привлечь внимание самок.

"Они "разговаривали" с самками мышей по-другому. Можно представить, как такие изменения в вокализации могли бы иметь глубокое влияние на эволюцию", — пояснил Дарнелл.

Изменения были связаны с геном под названием NOVA1, который продуцирует белок, известный как нейроонкологический вентральный антиген 1. Этот ген существует у многих животных, включая птиц и млекопитающих, но люди имеют несколько измененную версию. Человеческий вариант содержит изменение одной аминокислоты, заменяя изолейцин на валин в позиции 197 белка.

Сначала исследователи обнаружили, что специфический для человека вариант NOVA1 вел себя почти так же, как мышиная версия, контролируя развитие мозга и движения. Однако дальнейший анализ показал, что он влиял на связывание РНК в генах, связанных с вокализацией.

"Более того, оказалось, что многие из этих генов, связанных с вокализацией, также являются мишенями связывания NOVA1, что еще больше указывает на участие NOVA1 в вокализации", — сказала Йоко Тадзима, первый автор исследования.

Одно из самых интересных открытий касалось вымерших родственников человека. Генетические данные указывали на то, что как неандертальцы, так и денисовцы не имели специфического для человека варианта NOVA1. Вместо этого они имели ту же версию белка, что и другие животные.

"Наши данные показывают, что популяция предков современных людей в Африке развила человеческий вариант I197V, который затем стал доминирующим, возможно, потому что предоставлял преимущества, связанные с голосовой коммуникацией. Затем эта популяция покинула Африку и распространилась по всему миру", — отметил Дарнелл.

Хотя исследование не доказало, что именно NOVA1 обеспечил появление человеческой речи, оно показало, что даже небольшие генетические изменения могли сыграть роль в формировании голосовой коммуникации во время эволюции.

Это исследование предоставляет новые доказательства того, как гены могут влиять на коммуникацию и поведение. Понимание этих биологических механизмов помогает ученым воссоздать долгую историю человеческого языка.

Другие новости науки

• Некоторые эксперименты запомнились тем, что исследователи съели своих "подопытных". Известно о случаях поедания мяса мамонтов, древних бизонов, тяжелой воды и даже плутония.
• Ученые обнаружили ранее незамеченную линию симметрии Земли, которая разделяет планету на восточную и западную половины. Это открытие может помочь исследователям лучше понять, как климатическая система сохраняет равновесие.