Втрое меньше, чем у обезьян. Исследователи обнаружили генетическую причину заболеваний суставов у людей

Об этом сообщает Phys.org.

Геномы человека и шимпанзе совпадают более чем на 98%, поэтому различия ищут в некодирующей ДНК, которая управляет включением генов.

Группу возглавили доцент Фумитака Иноуэ и Ичжи Янь; к работе также присоединились Дэвид Гохман и Надав Мишол. Ученые сравнили геномы более 15 тысяч человек и 139 человекообразных обезьян и обнаружили около 5,7 млн изменений, характерных только для человеческой линии, причем 561 000 из них пришлась на вероятные промоторы и энхансеры.

Человеческую и предковую версии этих последовательностей проверили на культуре хрящевых клеток методом MPRA, позволяющим одновременно измерять активность сотен тысяч регуляторных участков. Осталось 15 тысяч вариантов, которые действительно влияли на работу генов. Затем клетки человека и гориллы слили, получив гибриды, и направили их развитие по пути превращения в клетки-предшественники костной и хрящевой тканей. Хромосомы обоих видов оказались в одной среде, что позволило сравнивать их напрямую. Аналогичным образом поступили и с гибридами человека и шимпанзе.

Наиболее сильный сигнал дали гликозаминогликаны (GAG) — молекулы внеклеточного матрикса, обеспечивающие упругость и влажность хряща. В человеческих хромосомах их гены работали слабее, чем в хромосомах горилл. В локтевых и коленных суставах обезьян уровень GAG практически не различался, тогда как у людей он был в три-четыре раза ниже.

«Наше исследование раскрывает, как регуляция обусловила уникальную эволюцию человеческого скелета, восполнив давний пробел в эволюционной биологии», — отметил Ичжи Янь.

Ученые связывают эти изменения с формой человеческого скелета и распространенностью остеоартрита — заболеванием, которым люди страдают значительно чаще, чем обезьяны. Этот подход планируют применить к исследованиям мозга и кожи.

Работу опубликовали в журнале Nature.