Ένα γενετικό παράσιτο ενδέχεται να ευθύνεται για την απώλεια της ουράς από τον άνθρωπο και άλλα πιθηκοειδή. Περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια πριν, το παράσιτο που ευθύνεται για την απώλεια της ουράς σε κάποια είδη, μία προέκταση του επαναλαμβανόμενου DNA, ονομαζόμενου και αλληλουχία Alu-, δημιούργησε ένα γονίδιο που καθορίζει την ύπαρξη ουράς, αναφέρουν ερευνητές στο περιοδικό Nature .
Η εισδοχή αυτή και μόνο, διαφοροποίησε το γονίδιο Tbxt, προκαλώντας μία από τις πιο καθοριστικές διαφορές ανάμεσα στις μαϊμούδες και τους πιθήκους: την ύπαρξη ουράς.
Σημαντική ανακάλυψη και εξήγηση για άλλες παθήσεις
Σύμφωνα με τον Jef Boeke, γενετιστή στην πανεπιστημιακή κλινική Langone, «ήταν μία σπουδαία ανακάλυψη, που οδήγησε στην απώλεια της ουράς στον πίθηκο». Η γενετική παραλλαγή μπορεί να εξηγήσει τον λόγο που ορισμένοι άνθρωποι γεννιούνται με προβλήματα της σπονδυλικής στήλης, καταστάσεις όπως η δισχιδής ράχη, όπου υπάρχει ελλιπές κλείσιμο της σπονδυλικής στήλης.
Ο ρόλος των στοιχείων Alu
Τα στοιχεία της αλληλουχίας Alu, είναι τμήματα μίας ομάδας γενετικών παρασίτων, των μεταθετών στοιχείων, ή μεταθετόνιων, στοιχεία που μετατίθενται σε διαφορετικά σημεία του γονιδιώματος. Όταν το γονίδιο περάσει σε τμήμα του DNA που θα κληροδοτηθεί στους απογόνους, τότε οι εισδοχές των μεταθετών στοιχείων γίνονται μόνιμα χαρακτηριστικά του γενετικού μας κώδικα.
Μεταθετόνια: Καθοριστικός ο ρόλος τους στην εξέλιξη
Τα μεταθετόνια περιλαμβάνουν περισσότερα από 1 εκατομμύριο στοιχεία Alu, βρίσκονται διάχυτα στο γονιδιακά μας, εξηγεί ο Bo Xia, γενετιστής και βιολόγος συστημάτων, του Ινστιτούτου Broad στο Cambridge της Μασαχουσέτης. Παλαιότερα, οι επιστήμονες θεωρούσαν τα μεταθετόνια ως σκουπίδια του γονιδιώματος, ωστόσο έχουν καθοριστικό ρόλο στην εξέλιξη. Χωρίς τα μεταθετόνια, πιθανόν να μην υπήρχαν ο πλακούντας, το ανοσοποιητικό σύστημα και η μόνωση των νευρικών ινών. Ίσως οι άνθρωποι να είχαν ακόμα ουρά.
Μία αποκαλυπτική συγκριτική μελέτη
Οι Xia, Boeke και οι συνεργάτες τους, προκειμένου να ανακαλύψουν πώς ο πίθηκος έχασε την ουρά του, ανέλυσαν 140 γονίδια που συντελούν στην ανάπτυξη της ουράς στα σπονδυλωτά. Η ομάδα ανακάλυψε ότι, από το γονίδιο της μαϊμούς, όπως και εκείνο του μπαμπουίνου και του μακάκου ρήσου, έλειπε τμήμα DNA που υπάρχει στον άνθρωπο, τον χιμπατζή και άλλων πιθηκοειδών. Ήταν μία μοναδική στιγμή ανακάλυψης, σύμφωνα με τον Broeke. Η εισδοχή αυτή πιθανολογείται ότι εμφανίστηκε την περίοδο της απόκλισης των πιθήκων από τις αφρικανικές και τις ασιατικές μαϊμούδες, πριν από περίπου 25 εκατομμύρια χρόνια.
Καθοριστικός ο ρόλος των ιντρονίων
Το κομμάτι που παρατηρήθηκε ότι έλειπε απ’ το γονίδιο, είναι το εσώνιο ή ιντρόνιο, τμήμα του γενετικού υλικού που δεν μετατρέπεται σε πρωτεΐνες. Αυτό έχει σημασία, επειδή το απόν τμήμα διαφοροποίησε το Tbxt, ώστε το γονίδιο να αποκτήσει διαφορετική μορφή απ’ την πρωτεΐνη των μαϊμούδων, αλλά όχι των πιθήκων.
Πειράματα σε ποντίκια επαληθεύουν την υπόθεση
Πειράματα που έγιναν σε ποντίκια, επαληθεύουν την υπόθεση της διαφοροποίησης του γονιδίου. Τα ποντίκια, όπως οι μαϊμούδες, δημιουργούν τις κανονικές εκδοχές της πρωτεΐνης Tbxt, αναπτύσσοντας κανονικές ουρές. Όταν όμως, σχεδιάστηκε μηχανικά η πρωτεΐνη Tbxt των πιθήκων, τότε τα ποντίκια είχαν ή κοντές ή καθόλου ουρές. Μερικά ποντίκια εμφάνισαν δισχιδή ράχη, υποδεικνύοντας ότι πάθηση συνδέεται με την απώλεια της ουράς.
Περισσότερα γονίδια υπεύθυνα για την απώλεια της ουράς
Για την απώλεια της ουράς ευθύνονται και άλλα γονίδια. Πολλά περισσότερα στοιχεία Alu είναι διάσπαρτα στα ανθρώπινα εσώνια, των οποίων τα αποτελέσματα ή άλλες εκδοχές της ανθρώπινης εξέλιξης δεν έχουν ανακαλυφθεί, σημειώνουν οι Boeke και Xia.Ενδέχεται και άλλα γονίδια να ευθύνονται για την απώλεια της ουράς.
Γονιδιακές αλλαγές υπεύθυνες για την βάδιση του ανθρώπου στα δύο πόδια
Τα νέα ευρήματα αρχίζουν να εξηγούν πώς οι πίθηκοι έχασαν τις ουρές τους, πληροφορεί ο Gabrielle Russo, βιολογικός ανθρωπολόγος στο Stony Brook University της Νέας Υόρκης. Έρευνες από τις πρώτες δεκαετίες του 1900, συνδέουν την απώλεια της ουράς με αλλαγές στο μυϊκό σύστημα που συνέβαλαν στην όρθια κίνηση του ανθρώπου, αλλά και αλλαγές στη στάση, καθώς και την εκμάθηση της βάδισης στα δύο πόδια, αλλαγή που συνέβη πολλά εκατομμύρια χρόνια μετά. Πιθανολογείται ότι τα νέα ευρήματα θα διασαφηνίσουν τα ανθρώπινα αυτά χαρακτηριστικά, δηλώνει ο Russo.
Τα επόμενα βήματα
To επόμενο λογικό βήμα, σύμφωνα με τον Russom, είναι να ερευνηθεί αν το γενετικό υπόβαθρο της απώλειας της ουράς στους πιθήκους είναι το ίδιο με εκείνο άλλων θηλαστικών με κοντές ουρές ή καθόλου ουρές, όπως των κοάλα, των τρωκτικών καπιμπάρα ή των αρκούδων.
