Новости и мнения

Новые гены, новый мозг

Совокупность генов, о которых известно, что они активны в процессе развития плода и младенца, впервые появилась в то же время, когда префронтальная кора – область мозга, связанная с интеллектом и личностью человека – сформировалась у приматов.

Совокупность генов, о которых известно, что они активны во время человеческого развития плода и младенца, впервые появилась в то же время, когда префронтальная кора – область мозга, связанная с человеческим интеллектом и личностью – сформировалась у приматов, новое исследование, опубликованное вчера (18 октября). ) в PLoS Биология найдена. Время предполагает, что новые гены, возможно, были тесно связаны с эволюцией человеческого мозга.

«Это одно из первых исследований, в котором рассматривается роль совершенно новых генов» в развитии мозга приматов, – сказал Эрик Валлендер , нейрогенетик из Гарвардской медицинской школы, который не принимал участия в исследовании. Предыдущие исследования были сосредоточены на относительно старых генах (то есть генах, которые сохраняются в животном мире и за его пределами), сказал он, с особым акцентом на выявление изменений в их белковых продуктах, а также общих изменений в регуляции генов. Акцент нового исследования на добавлении новых генов в генетический репертуар может дать новое понимание генетических изменений, которые привели к современному человеческому мозгу, добавил он.

Сравнивая порядок и ориентацию генов вдоль хромосом у разных видов млекопитающих – от людей до мышей – исследователи во главе с эволюционным генетиком Чикагского университета Маньюанг Лонгом заметили несколько поразительных закономерностей.

Во-первых, гены, которые возникли примерно в то время, когда млекопитающие впервые появились (немногим более 200 миллионов лет назад), имели тенденцию быть активными в неокортексе плода человека, области мозга, в значительной степени уникальной для млекопитающих, в которой находится префронтальная кора. Кроме того, из примерно 1000 генов, обнаруженных только у приматов, 251 были активированы в развивающейся префронтальной коре, которая развивалась сразу после того, как происхождение приматов отличалось от остальных млекопитающих около 60-80 миллионов лет назад. Наконец, 54 из 280 генов, обнаруженных как уникальные для человека, также были высоко экспрессированы в развивающейся префронтальной коре, которая значительно выросла у людей после того, как линии шимпанзе человека разорвались примерно 5-7 миллионов лет назад. (Префронтальная кора человека в шесть раз больше, чем у шимпанзе.)

«Мы были очень шокированы тем, что в этой части мозга было так много новых генов, которые были активированы», – сказал Лонг, добавив, что он также был озадачен синхронностью происхождения генов и развитием новых структур мозга. Кажется, что примерно в то же время, когда неокортекс и префронтальная кора возникли, а затем расширились у людей, также возникла большая коллекция генов.

«У вас всегда есть вопрос о соотношении и причинно-следственной связи», – предупредил Валлендер. «Но очень последовательно, что все эти гены возникли одновременно с этими новыми анатомическими структурами, которые, как мы знаем, очень важны для познания и поведения».

Исследователи также определили, что большинство этих новых генов подверглось сильному положительному отбору у людей, что также подтверждает гипотезу о том, что гены способствовали развитию важных функций в мозге.

«Все это косвенные доказательства, подтверждающие эту более широкую идею о том, что у этих новых генов есть что-то интересное о специфической для приматов или человека функции мозга», – сказал Валлендер.

YE Zhang et al., «Ускоренное привлечение новых генов развития мозга в геном человека», PLoS Biology , doi: 10.1371 / journal.pbio.1001179, 2011.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *