כיצד יכולים בני אדם ושימפנזים, החולקים 99% של אותם גנים, להיות כה שונים?
מדענים בארצות הברית ואוסטרליה אומרים כי שינויים בביטויי הגנים, ולא רק בגנים עצמם, הם חלק גדול ממה שמבדיל את בני האדם מקרובי המשפחה הקרובים ביותר שלהם.
ביטוי של גנים הוא התהליך בו הגנים 'נדלקים' ו'נכבים'. לא כל 30,000 הגנים המשוערים הקיימים בבני אדם פעילים באותו זמן בכל תא.
המדענים, מאוניברסיטת ייל ואוניברסיטת שיקגו בארצות הברית, ועמיתיהם מהמוסד "הול" שבאוסטרליה, סבורים כי ביטוי גנים הוא חלק גדול ממה שמבדיל שימפנזים מבני אדם. הם בדקו את ביטוי הגנים בבני אדם, שימפנזים, אורנג אוטנג וקופי רזוס. לשם כך הם השתמשו בשיטת מערך גנים חדשה כדי להשוות את רמת הביטוי של 1,056 גנים בארבעת המינים. כאשר התבוננו בביטויי הגנים הם גילו שינויים קטנים למדי ב-65 מיליון שנות האבולוציה של קופי מקק, אורנג אוטנג ושימפנזה.
אך שינויים מהירים התרחשו לאחר מכן בקבוצות ספציפיות של גנים הידועים כ'גורמים תעתיקיים', השולטים בביטויים של גנים אחרים, מאז שבני האדם 'נפרדו' מאבותיהם הקופים במהלך 5 מיליון השנים האחרונות. האבולוציה המהירה בגורמים התעתיקיים הופיעה רק בבני אדם, כתבו.
המחקר, שפורסם בעיתון "Nature" תומך בתאוריה בת 30 שנה של המדענים מארי קלייר-קינג ואלן ווילסון, הקובעת כי השוני העיקרי בין בני אדם לשימפנזים עשוי להימצא בדרך הביטוי של הגנים. עד שמיפוי הגנום האנושי והתפתחות טכנולוגיית מערך גנים שיאפשרו ניתוח בקנה מידה גדול של ביטויי הגנים, לא ניתן עדיין לבדוק את התאוריה.
החוקרים השתמשו בדגימות של רקמות כבד מחמישה זכרים חיים מארבעת המינים שבמחקר, וגילו כי ל-60% מהגנים היו רמות ביטוי עקביות בבני אדם וביונקים העילאיים. אך גנים לגורמים תעתיקיים נטו יותר לשנות את דפוסי הביטוי שלהם מאשר הגנים אותם הם מווסתים.
במיוחד בשושלת היוחסין של בני האדם, הגורמים התעתיקיים משתנים, או מתפתחים במסגרת ביטויים, בקצב מהיר יותר מאשר בשושלות יוחסין אחרות, במיוחד בהשוואה לשימפנזים.
החוקרים אינם יודעים מה גרם לשינוי בביטוי הגנים בבני אדם, אך הם חושדים כי ייתכן והדבר נובע משינויים בסביבה, גילוי האש והעדפה לאוכל מבושל.
הם מתכננים להשתמש בסוגים אחרים של רקמות כדי לחקור מערכים גדולים יותר של גנים במחקרים עתידיים.