Menneskets hånd kan være skabt af mutationer

Et internationalt hold af forskere har identificeret genetiske ændringer, der kan have tilpasset menneskets hånd til redskabsbrug, efter vi skiltes fra chimpansen for cirka seks millioner år siden. Ændringerne påvirkede også fødderne og kan have spillet en væsentlig rolle i menneskets oprejste gang.

»Vi vil vide, hvad der gør os til mennesker,« siger genetikeren James P. Noonan fra Yale University i USA, som står i spidsen for forskningen.

»De genetiske ændringer ser ud til at påvirke tommelfingerens position relativt til de andre fingre. Det peger på pincetgrebet, som gør os i stand til at håndtere små ting og redskaber,« fortæller han

Resultaterne af forskningen er netop offentliggjort i tidsskriftet Science.

Forskning i 'junk-dna'

Forskerne har gennemtrawlet vores arvemateriale efter dele, der er enestående hos mennesker i forhold til vores nærmeste slægtninge, chimpanserne. Men til forskel fra tidligere forsøg har de ikke interesseret sig for generne, der udgør cirka to pct. af arvemassen, men derimod for de resterende 98 pct. Indtil for få år siden kaldtes det hånligt 'junk-dna', men det er blevet klart, at 'junket' spiller en stor rolle i vores udvikling blandt andet for reguleringen af generne.

Med kraftige computere har forskerne sammenlignet arvematerialets milliarder af dna-baser på tværs af syv hvirveldyr inklusiv menneske, chimpanse, hund, mus og kylling og fundet de stykker, hvor der er specifikke ændringer hos mennesket i forhold til chimpansen.

Hurtig evolution

Det mest interessante stykke, HACNS1 (Human-accelerated conserved noncoding sequence 1), har været uændret siden kyllingens og chimpansens fælles forfader.

»Det er 380 millioner års evolution, hvor det ikke ændrede sig og så pludselig de sidste seks millioner år forandres stykket 14 steder,« siger James P. Noonan.

Så hurtig evolution kan næsten kun skyldes, at ændringerne har givet menneskets forfædre en så stor fordel, at de hurtigt er blevet spredt til hele populationen.

For at undersøge, hvor HACNS1 er aktivt, koblede forskerne dna-stykket til et reportergen, som farver vævet, og derefter sprøjtede de det ind i befrugtede museæg. De gjorde det samme med HACNS1 fra chimpanser og makakaber for at sammenligne.

Mutationer har givet os tommelfingeren

Det viste sig, at det menneskelige stykke var aktivt i skulderen, armen og benet langt hen i fostrets udvikling, mens abernes kun farver roden af arme og ben tidligt i udviklingen. Særligt interessant er menneskeaktiviteten i vristen, anklen, storetåen og tommelfingeren, hvor der er sket afgørende tilpasninger i vores udvikling.

James P. Noonan fortæller, at de nye mutationer formentlig har udvidet aktiviteten i forhold til abernes basale aktivitet og dermed ført til udviklingen af tommelfingeren og storetåen som er tilpasset henholdsvis redskabsbrug og menneskets oprejste gang.

Meget besnærende ligger et gen, GBX2, lige i nærheden, og det er kendt for at spille en rolle i opbygningen af vores arme og ben, hænder og fødder under fosterudviklingen. GBX2 er en oplagt kandidat til at være et gen, HACNS1 regulerer.

Næste skridt bliver, at skabe en menneskelig mus, der får erstattet sit eget HACNS1 med vores muterede version.

»Måske får vi en mus med menneskehænder,« siger Noonan spøgefuldt, men tilføjer hurtigt, at det formentlig bliver mindre dramatisk.

Forskningen viser vejen for at finde andre genetiske stykker, der har 'menneskeliggjort' vores forfædre.

»På lang sigt er målet at finde så mange af de stykker som muligt og bruge musen som model til at forstå deres funktion i menneskets evolution,« siger Noonan.