В данном исследовании представлен новый метод определения закономерностей метилирования ДНК в нескелетных тканях древних образцов, позволяющий по-новому взглянуть на эволюцию человека. Поскольку метилирование ДНК является ключевым маркером экспрессии генов, данная работа позволяет изучить изменения генной активности в мозге и других тканях, которые обычно отсутствуют в ископаемом материале. Команда применила свой метод к мозгу, что позволило глубже понять эволюционные процессы, сформировавшие его и нейронные функции. Полученные результаты могут изменить подход к изучению эволюции сложных человеческих качеств, сообщает научное издание EurekAlert!. Исследование было опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.
В отличие от предыдущих исследований, которые фокусировались на тканях скелета – обычно единственном источнике древней человеческой ДНК, – новый подход использует закономерности развития метилирования ДНК, чтобы сделать вывод о скелетных изменениях, которые также наблюдались бы в других тканях. Обучив алгоритм на данных о метилировании живых видов, команда добилась точности прогнозирования метилирования ДНК в различных тканях до 92%.
Затем алгоритм был применен к древним людям и выявил более 1 850 участков дифференциального метилирования именно в нейронах префронтальной коры. Многие из этих участков связаны с генами, имеющими решающее значение для развития мозга, в том числе с семейством точек разрыва нейробластомы, которое уже давно ассоциируется с эволюцией человеческого мозга.
«Способность анализировать древние паттерны метилирования ДНК за пределами костей дает возможность понять, как ткани, особенно клетки мозга, эволюционировали эпигенетически с течением времени», – говорит Матов, автор статьи. «Это приведет к более глубокому пониманию эволюционных сил, сформировавших человеческий мозг и другие жизненно важные органы».
Найденный инструмент расширяет горизонты эволюционной биологии и антропологии, позволяя ученым исследовать тканевые эпигенетические изменения, которые не сохраняются в окаменелостях. Исследование открывает путь к новому пониманию роли эпигенетических изменений в эволюции человека и развитии сложных нейронных функций.
[Фото: ru.123rf.com]
