Не-CG метилирование ДНК — древний ключ к эволюции мозга позвоночных

Исследователи из Университета Западной Австралии обнаружили важный генетический шаг в эволюции мозга. События, произошедшие у наших рыбообразных предков, до сих пор играют ключевую роль в биологии человеческого мозга.

Суть открытия

• В новом исследовании, опубликованном в Nature Ecology & Evolution, учёные выяснили, что не-CG метилирование ДНК — эпигенетическая система контроля, в изобилии присутствующая в человеческом мозге, — впервые появилась у самых ранних позвоночных животных.
• Эта система способна "включать" и "выключать" гены, контролирующие функции мозга. Её наличие у всех позвоночных указывает на ключевую роль в развитии сложных когнитивных способностей.

Ход исследования

Учёные проанализировали образцы мозга животных со всего древа жизни: от млекопитающих и птиц до акул, рыб и миног. Миноги — древние бесчелюстные рыбы, имеющие общего предка с человеком.

• Результат: не-CG метилирование обнаружено исключительно у позвоночных, включая миног. Это означает, что оно возникло у самых ранних общих предков всех позвоночных сотни миллионов лет назад.
• Для сравнения изучались мозги беспозвоночных, таких как медоносная пчела и осьминог, где эта система отсутствует.

Генетический механизм

Исследование также показало, что все генетические "инструменты" для использования не-CG метилирования эволюционировали примерно в одно время:

• Ген DNMT3A, отвечающий за "запись" (создание) меток.
• Ген MeCP2, отвечающий за их "считывание".

Оба гена появились на заре эволюции позвоночных.

Вывод

Эволюция не-CG метилирования стала важным требованием для развития более сложных функций мозга у позвоночных, включая человека.