Мыши с человеческим геном "заговорили" по-другому

Генетики из Рокфеллеровского университета создали мышь с геном, который есть только у человека. Система сигналов мышей изменилась. Эта мутация могла сыграть важную роль в развитии речи у человека.

Ученые предполагают, что вариант гена, присутствующий у большинства людей, но отсутствующий у его ближайших родственников, даже у неандертальцев, помог развитию речи и когнитивных способностей человека. Как показал эксперимент, мыши с "человеческой" версией гена, производят более сложные вариации писка, чем обычные грызуны.

Работа опубликована в журнале Nature Communication.

Роберт Дарнелл, нейробиолог из Университета Рокфеллера в Нью-Йорке начал исследование белка NOVA1 30 лет назад, когда его команда связала белок с аутоиммунным заболеванием, вызывающим проблемы с движением у людей. Ген обычно включается только в мозге, где белок NOVA1 контролирует экспрессию десятков других генов мозга. Уже тогда Дарнелл предположил, что NOVA1 может быть связан с речью. Позднее другие нейробиологи обнаружили, что почти у всех людей есть версия NOVA1, которая отличается от версий вымерших неандертальцев и денисовцев. Этой версии нет и у других млекопитающих.

Человеческий вариант NOVA1 возникает в результате замены всего одной аминокислоты. Это одно из очень немногих изменений белка, которые произошли более чем за 500 000 лет после того, как предки человека отделились от общего предка в Африке. Это говорит о том, что изменение принесло ранним людям такое эволюционное преимущество, что мутации распространились.

Чтобы изучить последствия мутации, нейробиологи отредактировали мышиный ген и создали мышей, несущих человеческую версию NOVA1. В целом мыши почти не изменились, но изменились их сигналы. Когда новорожденных мышей с человеческой версией NOVA1 изолировали от матери, они издавали другой "сигнал бедствия", по сравнению с обычными грызунами. Кроме того, "гуманизированные" самцы мышей в присутствии течной самки, издавали более сложные и разнообразные сигналы ухаживания.

Ученые считают, что изменение NOVA1 может быть одним из тех изменений, которые в результате привели к возникновению человеческого языка. Но Дарнелл говорит, что необходимо изучить, как мутация влияет на отдельные нейроны в областях мозга мышей, аналогичных тем, которые обрабатывают речь и язык у людей.

Исследование поднимает важный вопрос: если мутация, меняющая вокализацию, есть только у человека, то как общались неандертальцы и денисовцы? Невозможно представить, что у них при таком сложном социальном поведении не было языка. Но возможно, он в большей степени был жестовым и мимическим, чем вокальным.