Однією з галузей досліджень в молекулярній біології, що швидко розвивається й захоплює, є епігенетика. Під час вивчення епігенетичних модифікацій вчені аналізують ДНК, яка була змінена таким чином, що змінився її хімічний склад, але не фактичні пари основ, що складають генетичний код послідовності. Це наче окремий керуючий код і система, які накладені на стандартний код послідовності ДНК й знаходяться всередині нього.

Існує два загальних способи хімічної зміни ДНК організму. По-перше, до молекул основ ДНК можуть бути додані метильні групи. По-друге, білки, звані гістонами, які інтегруються з ДНК, також можуть бути змінені різними способами. Обидва ці типи модифікації ДНК визначають, наскільки ДНК є доступною для білків, які, зв'язуючись із ДНК, контролюють й допомагають регулювати активність генів. Епігенетична модифікація ДНК перебуває під суворим контролем в геномі та відіграє важливу роль в тому, як експресується багато різних типів генів. Фактично, ціла низка захворювань людини пов'язана з епігенетичними змінами, які не є частиною нормального геномного профілю.

Оскільки шимпанзе вважаються нашими найближчими родичами, їх генетично порівнювали із сучасними людьми в рамках різних досліджень. Один із сегментів досліджень генетичного порівняння людини та шимпанзе – порівняння експресії генів – виявився особливо неплідним для еволюціоністів. В низці дослідницьких звітів показано, що між людьми та шимпанзе зазвичай спостерігаються значні відмінності в експресії генів для багатьох спільних для обох видів генів, особливо тих, що пов'язані з діяльністю мозку.^{1 2}

Оскільки епігенетичні модифікації в геномі пов'язані з експресією генів, дослідники використовують найсучасніші технології для порівняння цих відмінностей в людей і шимпанзе в тих ділянках геному, які у них обох є спільними.

Кадр з документального фільму KEO Films та Channel 4 «Люсі, людська шимпанзе»: шимпанзе Люсі (Lucy Temerlin 1964-1987), вихована як людина, і Дженіс Картер, аспірантка, найнята для прибирання її клітки. Люсі належала Інституту Дослідження Приматів в Оклахомі (Institute for Primate Studies in Oklahoma), вирощена доктором Морісом К. Темерліном, доктором філософії, психотерапевтом й професором в Університеті Оклахоми та його дружиною Джейн. Доктор Темерлін та його дружина виростили Люсі як людську дитину, навчили її їсти з посуду, одягатися, гортати журнали, й сидіти на стільці за обіднім столом, щоб вивчити кордони між природою й вихованням.

Кілька останніх досліджень показують, що між людьми й шимпанзе існують значні відмінності щодо аспекту епігенетики, пов'язаного з метилюванням. При розгляді цього типу досліджень важливо знати, що епігеном залежить від конкретної тканини, та його структура варіюється залежно від типу досліджуваних клітин.

В 2011 році було проведено дослідження очищених білих кров'яних клітин (нейтрофілів) живих людей, шимпанзе та орангутанів. Дослідники вибрали нейтрофіли, тому що вони майже схожі за зовнішнім виглядом і характеристиками між людьми й мавпами. Незважаючи на те, що було обрано найсхожіший тип клітин, відомий між людьми й мавпами, вчені були здивовані тим, що під час порівняння з геномами шимпанзе вони виявили значні відмінності в профілі метилювання в більш ніж 1500 різних регіонах геному людини. Орангутани також продемонстрували унікальні відмінності від людини й шимпанзе в кластеризації епігеномних даних.

Ще одним цікавим відкриттям в цьому дослідженні стало те, що ці епігенетичні відмінності між людьми й шимпанзе були присутні не тільки в дорослих білих кров'яних клітинах, а й у зародковій лінії (сперматозоїдах та яйцеклітинах), що вказує на те, що це постійні спадкові відмінності між людьми й приматами. Автори доповіді пишуть:

«Механізми, що призводять до відмінностей в метилюванні між видами, невідомі. Роздільна кластеризація людей і шимпанзе узгоджується зі стабільним успадкуванням станів метилювання в межах двох видів».³

У ще більш недавньому дослідженні, проведеному в 2012 році, використовували новий, високоточний метод вивчення профілів метилювання ДНК, що оточує гени мозку, спільні для людини й шимпанзе. Відмінності, відмічені між людьми й шимпанзе, були разюче помітними й великими:

«Ми також виявили значну розбіжність на рівні видів у структурі метилювання ДНК, а також те, що сотні генів демонструють значно нижчий рівень метилювання промоторів у мозку людини, ніж у мозку шимпанзе».⁴

Це дослідження показало, що ці типи генів мозку можуть переносити дуже незначні епігенетичні зміни, що виходять за рамки нормального профілю для людського мозку. Насправді, дослідники виявили, що аномальні патерни метилювання генів мозку людини пов'язані з широким спектром важких неврологічних захворювань людини. Ці результати показують, що зміни метилювання генів мозку погано переносяться, що спростовує ідеї епігенетичної еволюції у приматів. Очевидно, що патерни метилювання генів мозку є тонко налаштованими та видоспецифічними. Автори зробили наступний коментар з приводу цього відкриття:

«Нарешті, ми виявили, що диференційно метильовані гени разюче збагачені локусами, пов'язаними з неврологічними розладами, психологічними порушеннями та раковими захворюваннями».⁴

Під час цього дослідження регіони генів були розділені на різні ділянки. Однією з ключових ділянок, що становлять інтерес, була промоторна ділянка – ділянка, що передує гену, яка керує його функцією, подібно до генетичного перемикача. Дослідники також вивчили основне тіло гена – ділянку гена гена, що містить сегменти, які кодують білок. Нарешті, вони також проаналізували кінці генів, оскільки вони відіграють ключову роль в генетичній регуляції. В зв'язку з цим вони виявили, що найбільші відмінності між патернами метилювання генів мозку людини й шимпанзе були в промоторних ділянках, які відіграють основну роль в регуляції. Промотори людських генів були значно менше метильовані, що цілком відповідає вищим рівням активності генів людського мозку порівняно з їхніми аналогами в шимпанзе. В інших ділянках генів також спостерігалися відмінності між видами, але менш значні.

Загалом, 1055 генів показали значні відмінності в характері метилювання між людьми та шимпанзе. З них дослідники виявили 468 різних генів, які сильно відрізнялися за характером метилювання. Це були гени, які відіграють ключову роль в контролі інших генів та зміні типів білків у клітині, які регулюють процеси на вершині ієрархії клітинної системи. Іншими словами, гени, які показали ці помітні відмінності, були ключовими контролюючими ділянками в геномі для діяльності клітин мозку.

Ці результати, отримані в галузі епігенетики, наочно ілюструють глибокі генетичні відмінності, що існують між людьми й мавпами. І знову передова наука тісно узгоджується з біблійною парадигмою, згідно з якою Бог створив усіх тварин «за родом їхнім» (Буття 1:21), а людину – на «образ Божий» (Буття 1:27).