Människoapornas närmaste släktingar, gibbonerna, svingar sig fram med sina extremt långa armar bland träden i Sydostasiens stora skogar och är de enda apor förutom människan som anses kunna ”sjunga” för att visa samhörighet med andra apor. Men få andra egenskaper förenar olika gibbonarter.

Gibbonerna har utvecklats i 15 olika arter i olika storlek, färg och form. Men framförallt skiljer sig deras innersta insida, deras DNA, markant. Förklaringen till denna snabba genetiska utveckling har länge varit oklar.

Men enligt amerikanska forskare som för första gången kartlagt gibbonernas arvsmassa beror den stora variationen på att DNA som inte kodar för gener, så kallat skräp-DNA, har påverkat hur apornas gener sätts samman.

På bara 4-6 miljoner år har de olika arterna förändrat sin arvsmassa rejält, vilket är relativt kort tid i evolutionssammanhang.

Börjar förstå livets kod

På senare tid har forskare börjat förstå hur så många nya djurarter kan uppstå så här snabbt. Allt handlar om hur arvsmassans olika mekanismer fungerar. Och det är bland annat just skräp-DNA som gör att arvsmassan förändras och helt nya egenskaper uppstår.

Skräp-DNA, heter egentligen transposoner, och består av repetitiva sekvenser av DNA som man tidigare inte riktigt förstått vad de varit till för. Drygt 80 procent av arvsmassan hos alla däggdjur är skräp-DNA, men bara några få procent kan påverka arvsmassan.

Enligt Kerstin Lindblad-Toh, professor i komparativ genomik vid Uppsala universitet, handlar det om virus-liknande bitar av DNA som kan hoppa runt i arvsmassan och påverka den på olika sätt:

 – Skräp-dna ger därför möjlighet för arter att utveckla nya egenskaper och att anpassa sig till nya miljöer, säger hon.

Kerstin Lindblad-Toh har nyligen kartlagt arvsmassan hos ciklider. Dessa fiskar har utvecklats i olika arter ännu snabbare än gibbonerna. Till exempel har det på bara 100 000 år uppstått 500 arter av ciklider i Viktoriasjön i östra Afrika.

– Det beror också på att skräp-DNA påverkat arvsmassan, men också på populationernas storlek och att miljöerna varit så olika i olika delar av sjön.  

Anledningen till att just ciklider och gibboner har utvecklats till många nya arter relativt snabbt är att de haft aktiva former skräp-DNA i samband med att de vistats i nya miljöer.

Hjälper och stjälper

Förändringar i DNA kan leda till nya egenskaper för grupper av individer om det gynnar dem i den miljö de befinner sig i. Till exempel kan en mutation som gör att huden blir tjockare vara gynnsamt på kallare platser på jorden.

Enligt forskarna bakom sekvenseringen av Gibbonerna var det uppkomsten av stora skogar i Sydostasien för drygt fem tusen år sen som gjorde att aporna gynnades av långa armar för att svinga sig fram bland grenarna.

Men samma mekanismer som gör att nya egenskaper kan uppstå kan också leda till skadliga förändringar i arvsmassan – till exempel att en onormal celldelning uppstår och bildar tumörer, vilket är det som händer när man får cancer.

Hjälp i kamp mot folksjukdomar

Troligen startar alla stora folksjukdomarna som cancer, hjärt- kärlsjukdom och diabetes, med mutationer i generna, enligt Kerstin Lindblad-Toh. Men mekanismerna bakom dessa sjukdomar har länge varit helt dolda.

Kerstin Lindblad-Toh jämför sin och sina kollegors forskning kring hur generna regleras och arvsmassan egentligen fungerar, med att studera okända delar av rymden:

– Det har varit som att titta i ett svart hål att leta efter sjukdomsmutationer tidigare, först nu har vi börjat se stjärnorna.

Leda till nya mediciner

– Vi har börjat kartlägga mönster i arvsmassan och nu är det lättare att förstå de mekanismer som ligger bakom olika förändringar, säger Kerstin Lindblad-Toh.

Det är viktigt att känna till mekanismerna i arvsmassan eftersom forskare då kan utveckla mediciner mot just de förändringar som är skadliga, enligt genetiker Kerstin Lindblad-Toh.

Det kan leda till mer riktade behandlingar som slår mer mot själva roten till sjukdomen istället för att bara behandla symtomen som man oftast gör idag.

Studierna “Gibbon genome and the fast karyotype evolution of small apes” och ”The genomic substrate for adaptive radiation in African cichlid fish” publiceras i tidskriften Nature.