Большая группа исследователей выявила ранее неизвестные функции так называемого речевого гена человека - Foxp2. В частности, ученые определили, что работа этого гена влияет на частоту издаваемых звуков и рисунок работы нейронов мозга. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell. Коротко о них пишет New Scientist. Краткое изложение работы, сделанное одним из авторов, можно посмотреть здесь (видео на английском языке).
Кодируемый геном Foxp2 белок FOXP2 является транскрипционным фактором - он запускает процесс "считывания" множества других генов. В настоящий момент только для гена Foxp2 было показано непосредственное влияние на развитие речи. Генетический анализ выявил, что в ходе эволюции от грызунов к человеку в гене Foxp2 появилась одна мутация, а за время, прошедшее от разделения ветвей шимпанзе и человека - еще две. Ученые полагают, что именно последние мутации "ответственны" за появление у человека речи.
В своей работе биологи использовали мышей, в геном которых был вставлен "человеческий" вариант гена Foxp2. Ученые обнаружили определенные изменения в работе нейронов у мышей, несущих две копии речевого гена. Эти изменения связаны с процессом запоминания движений у людей. При этом нервные клетки мышей, в ДНК которых содержалась одна копия Foxp2, демонстрировали ровно противоположные изменения. Мыши с двумя копиями Foxp2 выступали в качестве моделей здоровых людей. Мыши, несущие только одну копию гена, представляли людей с генетическими нарушениями речи.
Еще одним проявлением "человеческого" Foxp2 стало изменение частоты звуков, издаваемых трансгенными мышами: они начинали пищать баритоном. Пока ученые не могут однозначно объяснить этот эффект.
Ранее было показано, что ген Foxp2 активен во многих тканях организма. Однако мыши с "человеческим" геном были абсолютно здоровы, в то время как животные, у которых не было ни одной копии гена, умирали через несколько недель после рождения.
Вкупе все обнаруженные у трансгенных мышей изменения могут помочь исследователям в дальнейшем изучении процесса появления речи. Авторы полагают, что FOXP2 влияет на способность координировать движения мускулатуры легких, гортани, языка и губ и запоминать их. Однако этот вопрос требует дальнейшего изучения.