Uzun Mesafe Koşu Deneyi, İnsanlığın Genetik Kökenlerini Açıklayabilir

Aylardır, San Diego'daki bir araştırma ekibi genetik olarak tasarlanmış farelerin çalışmasını izliyordu.

Bilim insanları, insanlarda milyonlarca yıldır düzgün şekilde çalışmayan küçük bir genin etkilerini ortaya çıkarmaya çalışıyorlar. Fareler yakın zamanda antrenmanlarını ve sonuçları yayınlandı. Kraliyet Topluluğu B Bildirileri, bu genetik detayın sadece insanları harika koşucular haline getirmeyeceğini, kendi evrimimizde potansiyel olarak önemli bir rol oynayabileceğini öne sürün.

İnsan atalarının hangi özelliklerin paketten ayrıldığına dair birçok teori var. Hatta bir tanesi sihirli mantar kullandılar ve hangi araçları kullanacaklarını çözdüler. Orta hızda koşan mesafe (“dayanıklılık koşma hipotezi” olarak da bilinir) bir başka teoridir, çünkü bu, insanların iyi göründüğü birkaç fiziksel şeyden biridir, “Çalışmanın kıdemli yazarı Ajit Varki,“ ve San Diego Kaliforniya Üniversitesi'nde bir hücresel ve moleküler tıp profesörü.

Varki'nin makalesi, birinin etrafında merkezlenen bir teoriyi, kaslarımıza bu mesafeleri yönetme ve dünyanın çoğunu kolonileştirme gücü verdiğine inandığı önemli bir genetik değişim sunuyor. Bu bir gen değil, bir işe yaramaz kılan önemli DNA'nın silinmesidir. Bu makale, CMAH adı verilen bu sakatlanmış genin, kabaca iki milyon yıl önce, aynı insan atalarının bir kısmı Afrika'dan ayrılmaya başladığında ortaya çıktığını gösteriyor.

“İki milyon yıl önce adı verilen bu soy ortaya çıkıyor Homo Bu sonunda bize yol açtı. Muhtemelen erken modern insanlar gibi güçlü kasları vardı ve muhtemelen koşmaya, avlanmaya ve her türlü şeyi yapmaya başladılar ”dedi. Ters. “Böylece tesadüf fark ettik: Mutasyonumuz muhtemelen aynı anda oldu.”

Genetik Kökeni Homo ?

Bugün, modern insanlar hala işleyen bir CMAH genine sahip değillerdir, ancak ineklerden şempanzelere kadar birçok canlı var. Varki, CMAH'yi knock out ettiğinde, kas distrofisi olan farelerde ortaya çıktığında, hastalığın karakteristik olmayan şekilde insan benzeri semptomları sergilediklerini fark etti. Ama aynı zamanda başka bir belirgin insan özelliğinde iyiydiler: uzaktan koşma.

“Yani yüksek lisans öğrencisi bir koşu bandı kaptı ve biz bir denedik” diyor. “Alçaktan bakın ve fareler kutudan düştü. Eğitim olmadan bile, koşarken orijinal farelerden daha iyiydiler. ”

CMAH'siz fareler kontrol popülasyonundan% 30 daha fazla çalışma dayanıklılığına sahipti. Ortalama olarak, yüzde 20 daha fazla, yüzde 12 daha hızlı koştular.

Ayrıca, CMAH'yı kaybetmenin insan evriminde koşan mesafenin önemini artırmaya yardımcı olduğu şeklindeki vakasını güçlendirdiğine inandığı bir başka önemli yönü de fark etti. CMAH fareler testere verimliliğini düşürdü azalır hala gene sahip olan fareler ile. Kısacası, CMAH'sız diğer farelerle çok daha başarılı bir şekilde ürerlerdi. Bu etki milyonlarca yıl önce insanlarda meydana gelmiş olsaydı, popülasyondaki silinmeyi düzeltmeye yardımcı olmuş ve bu güne kadar var olan sürdürülebilir bir genetik değişim yaratmış olabilir.

“Eğer bu iki şeyi bir araya getirirsek, ama hala bununla ilgili kesin kanıtlar arıyoruz, bu bunun homo cinsinin kökeni olduğunu gösteriyor” diye ekliyor. “

Ancak bugün, Vary, bu silme işleminin iki ucu keskin bir kılıç olduğunu ekliyor. Her ne kadar CMAH delesyonları olan fareler süper atlet olsalar da, bugün insanları etkileyen ortak bir hastalığa diyabet göstermeye meyilliydiler. Başlangıçta bile, bu fareler, hastalıkların önde gelen risk faktörlerinden biri olan yüksek kan şekeri seviyelerini sürdürmüştür.

“Bu farelerin tip II diyabete daha yatkın oldukları ortaya çıkıyor” diyor. Herkes diyabetin gerçekten kötü bir şey olduğunu düşünüyor. Ancak açlıktan bir süre yaşıyorsanız, glikoz seviyenizi yükseltmek kötü bir fikir değildir. ”

Bu günlerde, artık durum böyle değil ama silme, belki de modern bir gün laneti haline gelen eski bir evrimsel avantaj.

Hücresel Şeker Zincirindeki Bir İpucu

Hem bu farelerde hem de insanlarda fonksiyonel CMAH kaybı, kasların oksijeni işlemesi şeklini değiştirerek onları yorgunluğa daha dirençli hale getirir. Varki’nin deneyi bunu gösterdi: CMAH'li fareler, zorlu çalışma testinde üç dakika boyunca kas yorgunluğuna ulaştı, oysa gensiz olanlar ortalama yedi dakika sürdü.

Ancak CMAH’ın şu vücuttaki her hücre sadece kas hücreleri değil. Özellikle her hücrede bulunan şeker zincirlerinin “yoğun ormanını” etkiler. Bu zincirlerin son halkasını oluşturan siasalik asitlerdir. Dünyadaki birçok yaratık üretiyor iki tip siasalik asitlerin CMAH geninin ürettiği bir enzim (vücutta işlerin gerçekleşmesini sağlayan bir moleküler işçi) aracılığıyla bir tipini diğerine dönüştürebildikleri için. Fakat insanlar olamaz bu dönüşümü gerçekleştirir.

“İnsanlarda, ilk türden ikinci türe geçme yeteneğimizi kaybettik” diye açıklıyor. “Yani bir türden fazla bir çeşitlilik içindeyiz ve diğer türden yoksun. Ve bu kulağa ince bir şey gibi geliyor, ama çok emin olduğum bu siyalik asitlerin çok fazla işlevi var. ”

Bu küçük biyokimyasal fark, kaslarımızın oksijeni nasıl işlediğini doğrudan etkilemez, ancak Varki'nin ekibinin, bu genin cinsinin temelini oluşturduğu hipotezini desteklemek için kanıt arayacağı Homo fosil kayıtlarında. İnsanlarda bulunan bu siasalik asit, moleküler bir iz bırakıyor: fosillerde hayatta kalabilen bir metabolit. Bir sonraki adım, fosil kayıtlarında ne zaman o moleküler kırmızı ringa balığı için daha yüksek seviyeler görmeye başladığımızı görmektir.

Basit bir dedektiflik çalışması, eğer elimizdeki çok az sayıdaki örneği ele geçirirse ve bu araştırmayı tahribatsız bir şekilde bir araştırma yaparak gerçekleştirebilir. Tha, bu deneyin de çoğaltılması gerektiğini söyledi - CMAH'nin fare versiyonu, sonuçta insandan farklı olabilir.

“Her şeyin uyduğu yerlerden sadece bir tanesi” dedi. “Fakat kanıtın aslında fosillere bakmaktan gelmesi gerekiyor.”

Evrimsel hipotezini doğrulayamasa bile, deneysel sonuçları önemli bir gerçeği ortaya çıkardı: kaçmaktan nefret etseniz bile, genleriniz muhtemelen sandığınızdan daha iyi olduğunu gösteriyor.