Тайните на произхода на човешкия език

Ръководител на научния екип зад проучването е Йоко Таджима Снимка The Rockefeller University

Възможно ли е един-единствен протеин да е отговорен за появата на човешкия език преди десетки хиляди години? Проучване на изследователи от американския Рокфелеров университет хвърля нова светлина върху загадката за неговия произход и дали той се формира в резултат на генетична мутация, или на културна еволюция. Изследването е публикувано в списание Nature Communications.

Учените са изолирали уникален за съвременните хора вариант на протеина NOVA1,

открит още през 1993 г. от Робърт Дарнел от Рокфелеровия университет. Той контролира експресията на гени, участващи в развитието на мозъка и нервно-мускулната координация.

Новото в този РНК свързващ протеин е специфичен за хомо сапиенс вариант, при който има промяна на една аминокиселина в протеиновата верига – от изолевцин към валин, на позиция I197V. Мутацията не е установена при други човешки видове – неандерталци или денисовци, живели редом до нашите предци.

По време на проучването в Лабораторията по молекулярна невроонкология на Дарнел, ръководено от Йоко Таджима, изследователите заменят обикновения протеин NOVA1 при мишки с човешкия вариант I197V чрез CRISPR генно редактиране. След това прилагат разработен от Дарнел метод за анализ на кръстосано свързване на имунопреципитация за идентифициране на местата за свързване на РНК на NOVA1 в средния мозък на мишката. Така откриват, че човешкият вариант работи като заменената протеинова верига.

Но по-важното откритие е, че местата на свързване, които са значително засегнати от човешкия вариант, са разположени в гени, кодиращи РНК, свързани с вокализацията. Следват години проучвания за въздействието върху вокализациите сред мишките, по време на които са установени променени вокални модели както при малките от двата пола, така и в призивите за чифтосване на мъжки екземпляри.

„Те „говореха“ по различен начин с женските мишки. Можем да си представим как подобни промени във вокализацията могат да имат дълбоко въздействие върху еволюцията“, коментира Дарнел.

Проучванията предполагат пряка връзка между изменения вариант на протеина NOVA1 и гласовата комуникация, което е основание за хипотезата, че той може да има ключова роля в еволюцията на човешкия език. Още повече че появата му съвпада с тази на първите съвременни хомо сапиенс в Африка преди 250 000 – 300 000 години.

Учени коментират, че генетични варианти на NOVA1 може да имат определяща роля и при езикови нарушения и невродегенеративни заболявания. А изследвания в тази посока могат да доведат до нови генни терапии или диагностика за тяхното ранно откриване.