Gener inte viktigast för evolution

 Det visar forskare vid Uppsala universitet tillsammans med amerikanska forskare i en ny studie, som publiceras i veckans nummer av den ledande vetenskapstidskriften Science.
– Den här sortens förändringar kan förklara hur en så pass komplex livsform som människan kunnat uppstå, trots att vi i stort sett har samma genuppsättning som alla andra ryggradsdjur, säger professor Kerstin Lindblad-Toh vid Institutionen för medicinsk biokemi och mikrobiologi, Uppsala universitet.
En mindre del av den långa dna-tråden inuti cellkärnan består av gener som innehåller själva koden för hur kroppens alla proteiner ska se ut. Men resten är inte, till skillnad från vad många forskare trott, bara ”skräp-dna”.
– Forskning under de senaste åren har visat att en del av dna:et utanför själva generna kan styra hur näraliggande gener fungerar, säger Kerstin Lindblad-Toh.

I den nya studien har forskarna med avancerade molekylärgenetiska metoder undersökt bevarade dna-sekvenser utanför själva generna hos människor, möss, kor och ett par typer av fiskar. Många visar sig finnas hos både däggdjuren och fiskarna, en del bara hos däggdjuren.
– Genom dessa jämförelser har vi identifierat flera viktiga skiften i hur gener regleras under ryggradsdjurens flera hundra miljoner år långa evolution, säger Kerstin Lindblad-Toh.
Ett första sådant skifte har främst betydelse för hur organen anläggs och utvecklas, ett andra för styrningen av gener som är inblandade i kommunikationen mellan celler. Det senaste skiftet har skett under de senaste 100 miljoner åren och gäller dna-sekvenser med betydelse för hur proteiner kopplar på sig andra molekyler som socker eller fosfor.
– Detta är en mycket spännande upptäckt som kan få stor betydelse för framtida forskning. Att sådana modifieringar av proteiner haft stor betydelse för vår och andra däggdjurs evolution visste vi inte tidigare, säger Kerstin Lindblad-Toh.

Effektiva signalvägar för kommunikation i och mellan celler och avancerade modifieringar av proteiner snarare än förändringar av själva generna är enligt forskarna förklaringen till att en så komplex varelse som människan, med många organ som fungerar tillsammans med en avancerad hjärna, kunnat uppstå.
– Genom att studera mekanismerna för proteinmodifieringar kommer vi sannolikt framöver även att få viktig information om hur finjusteringar av proteiners funktion påverkar uppkomsten av sjukdomar, säger Kerstin Lindblad-Toh.