人類為何沒有像猴子那樣的尾巴？《自然》期刊揭真相

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在紐約大學格羅斯曼醫學院進行的一項新奇研究中，科學家們揭示了一個有趣的發現，或許可以解釋為何我們人類沒有像猴子那樣的尾巴。這項研究比較了無尾的猿類和人類與有尾巴的猴子的DNA，結果發現了一個神奇的DNA插入，這在猿類和人類中都存在，但猴子卻沒有。

科學家們進行了一系列實驗，對一些小鼠進行了基因改造，目的是要檢查這個名為「TBXT」的基因中的這個插入部分是否會影響它們的尾巴。實驗結果出人意料，發現了各種不同的尾巴變化，甚至有一些小鼠一出生就沒有尾巴。

過去的研究已經將100多個基因與各種脊椎動物的尾巴發育聯繫起來。然而，這項新研究發現，尾巴的消失並非來自於TBXT基因的突變，而是因為一段名為「AluY」的DNA片段插入到了我們的猿類和人類祖先的這個基因的調節區域中。

讀過生物化學的讀者都知道，DNA被轉換成RNA，最終形成信使RNA（mRNA），這些RNA負責生產蛋白質。在形成mRNA的過程中，一些被稱為內含子的「間隔」部分會被切除。這次的發現顯示，AluY這段插入並沒有改變編碼部分，但卻影響了替代剪接，從而產生了各種不同的尾巴長度。

研究者蕭波發現，AluY插入位於人類和猿類TBXT基因中的相同位置，導致產生了兩種形式的TBXT RNA。他們推測，其中一種直接導致了尾巴的消失。

「這一發現令人驚奇，因為大多數人類基因中的內含子都帶有重複的跳躍DNA，並沒有對基因表達產生任何影響，但這個特定的AluY插入卻做出了像決定尾巴長度這樣明顯的事情，」研究的主要作者之一Boeke博士說。


AluY特定片段無改變編碼



這項研究發現了一種特殊的基因變化，可能解釋了為何我們的遠古祖先失去了尾巴。科學家們發現靈長類動物（包括人類和其他靈長類動物，但不包括有尾巴的猴子）的DNA中有一段特殊的DNA插入。當科學家對一系列老鼠進行基因工程，觀察這段插入DNA是否影響它們的尾巴時，他們發現一些老鼠出生時沒有尾巴。（圖／NATURE）


據估計，大約在2500萬年前，包括大猩猩、黑猩猩和人類在內的靈長類動物就失去了尾巴，這是當這一群體從舊世界猴類中演化出來時發生的。在這次演化分支之後，包括現代人類在內的猿類群體演化出了較少的尾椎，形成了「尾骨」。

雖然尾巴丟失的原因仍有待探究，但一些專家提出，這可能是因為沒有尾巴更適合在地面上生活，而不是在樹上。尾巴的丟失可能帶來了巨大的優勢，因為這可能是在帶來其他代價的情況下發生的。具體來說，研究團隊發現，那些帶有TBXT基因中這項研究插入的小鼠出現了神經管缺陷的小幅增加。

「未來的實驗將檢驗這樣一個理論，即在古老的演化交換中，人類尾巴的丟失可能導致了今天在千分之一的人類新生兒中看到的神經管出生缺陷，例如『脊柱裂』，」也在系統遺傳學研究所的Yanai博士說。



資料來源 : 明日科學
https://tomorrowsci.com/animals/20240301_03/

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