Учени са отгледали по-големи мозъци на маймуни, като e вкаран на ембриони на мармозетки ген, уникален за хората. Може да звучи като начало на "планетата на маймуните", но изследванията биха могли да хвърлят светлина върху това как този изключително важен ген е помогнал да станем хора.
Доклад за работата на изследователите е публикуван в списание Science.
Генът ARHGAP11B присъства само при хората и е свързан с растежа на мозъчните клетки. Смята се, че този ген се е появил преди около пет милиона години, след отделянето на еволюционната линия, довела до появата на неандерталци, денисовци и съвременния човек.
В предишни проучвания учените откриват, че при мишки ARHGAP11B причинява повишен растеж на некортекса, обаче ефектът на гена върху приматите бе досега неизследван. Учени от Японския централен институт за експериментални животни, Университета Кейо в Токио и Института за молекулярна клетъчна биология и генетика на Обществото "Макс Планк" в Лайпциг решиха да запълнят тази празнина.
Японските участници в изследването са пионери в разработването на технологии за производство на трансгенни примати, а опитът им е използван за модифициране на гените на обикновена мармозетка (Callithrix jacchus), малка маймуна, която живее в горите на Бразилия. По време на експеримента за развитието на неокортекса на ембрионите на тези животни е осигурен от експресията на човешки ген ARHGAP11B. След 100 дни на развитие и 50 дни преди нормалната дата на раждане, мозъкът на ембрионите е подложен на задълбочено проучване в Института по молекулярна клетъчна биология и генетика в Лайпциг.
Нормален (вляво) и ARHGAP11B-трансгенен (вдясно) мозък на фетус на мармозетка. Скалите представляват 1 милиметър. Кредит: Heide et al. / MPI-CBG
„Установихме, че неокортексът на мармозетката е по-голям и повърхността на мозъка е покрита с гънки. Кортикалната пластина също бе повече от нормалната”, разказва Михаел Хайде (Michael Heide), водещ автор на изследването. „Освен това открихме увеличен брой прогениторни клетки, а именно базални радиални глиоцити, във външната субвентрикуларна зона, както и увеличен брой неврони в горните слоеве на кората. Увеличаването на броя на тези неврони е характерно именно за еволюцията на приматите".
Учените отдавна са разгадали кога и как е влязъл този решаващ ген в нашата история, но през 2016 г. изследователи от Института за молекулярна клетъчна биология и генетика"Макс Планк" откриват, че способността на гена да стимулира растежа на мозъка вероятно е еволюирала от мутация, възникнала само преди 1,5 милиона до 500 000 години.
„Мутацията на една единствена генетична буква, а именно промяната от С в G, в гена ARHGAP11B води до загуба на 55 нуклеотида при формирането на съответната матрична РНК (мРНК)“, обяснява Виланд Хутнер (Wieland Huttner), чиято лаборатория ръководи всички изследвания за гена, споменат в тази статия. „Това води до промяна в рамката на четене, което от своя страна води до специфичната за човека функционално съществена последователност от 47 аминокиселини в протеина.“
„Подобни точкови мутации се срещат сравнително често, но в случая на ARHGAP11B неговите предимства за формирането на по-голям мозък изглежда са оказали незабавно влияние върху човешката еволюция“, добавя Хутнер
Изследователите също така отбелязват, че в хода на своите изследвания умишлено са се ограничили в изучаването на мозъка на ембрионите, считайки това за етично - предвид ефекта на гена върху развитието на мозъка, последствията след раждането на тези маймуни могат да бъдат напълно непредсказуеми.
"Да ги оставя да се родят, според мен би било безотговорно като първа стъпка", коментира Хътнер пред Inverse. "защото не се знае каква промяна в поведението ще се получи."
Справка: Human-specific ARHGAP11B increases size and folding of primate neocortex in the fetal marmoset
Michael Heide et al., Science 18 Jun 2020:
eabb2401
DOI: 10.1126/science.abb2401
Източник: Scientists Make Bigger Monkey Brains With The Help Of A Human Gene, IFLScience
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари