Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • vsh25
  • Vitacoin

Почему у нас большие головы?

Модель показала, почему мозг человека больше, чем у обезьян

Мария Кривоченко, Naked Science

При рождении в мозге человека примерно в три раза больше нейронов, чем у новорожденных шимпанзе и горилл, хотя у нас и приматов схожие сроки беременности. Чтобы понять, почему это произошло, ученые из Лаборатории молекулярной биологии MRC в Кембридже, Великобритания, вырастили миниатюрные органоиды мозга. Так они имитировали развитие органов обезьян и человека.

Подробности работы опубликованы в журнале Cell (Benito-Kwiecinski et al., An early cell shape transition drives evolutionary expansion of the human forebrain).

Для начала ученые собрали нейроны гориллы, шимпанзе и человека и генетически перепрограммировали их так, чтобы те напоминали клетки эмбрионов, то есть индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК). «Мы как бы обманули их и заставили думать, что они вновь эмбриональные», – объяснила Мэдлин Ланкастер, руководитель исследования.

Затем команда вырастила органоиды, используя иПСК. Подобно настоящему, модель человеческого мозга выросла больше, чем у горилл и шимпанзе, через два дня. К пяти неделям органоиды человеческого мозга были примерно в два раза больше, размером около четырех миллиметров в поперечнике.

ZEB2.jpg

В возрасте пяти недель органоиды человеческого мозга (слева) намного больше, чем у гориллы (вверху справа) и шимпанзе (внизу справа). Рисунок из статьи в Cell.

«Ранняя стадия развития обычно недоступна, – рассказала Ланкастер. – Это что-то вроде черного ящика в биологии человека. К тому же мы очень мало знаем об этой стадии у горилл и шимпанзе. Обычно мы даже не знаем, беременна ли горилла так рано».

Затем исследователи проанализировали гены в органоидах мозга и обнаружили различия в экспрессии гена ZEB2. Органоиды гориллы и шимпанзе включали его раньше, чем человеческие. Оказалось, ZEB2 контролирует форму и подвижность клеток-предшественников нейронов. По сути, когда он включен, предшественники перестают размножаться раньше. Человеческие клетки включают этот ген позже и дольше находятся в состоянии предшественников. Благодаря этому в процессе развития эмбриона нейронов становится больше – и увеличивается размер мозга.

Чтобы убедиться, что ZEB2 ответственен за рост мозга, команда включила его раньше в органоидах человека, а позже – в органоидах гориллы. В итоге человеческие клетки стали похожи на клетки обезьян – и наоборот. Ученые отметили, что выращенные органоиды – лишь модель, поэтому они не имитируют работу реального мозга. Однако их достаточно, чтобы исследовать ключевые стадии развития этого органа.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

эволюция человека мозг экспрессия генов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Мышиный мозг вырос благодаря человеческому гену

«То, что нам удалось обнаружить, является лишь небольшой частью генетической подоплеки того, почему наш мозг заметно больше, чем у всех других приматов. Наше исследование очень четко показало, насколько сложными были те изменения, которые пережили наши предки во время эволюции».

читать

Ген MGC8902 – главная причина человеческой мозговитости?

Возможно, что ключевая генетическая основа резкого отличия человеческого головного мозга от мозга других приматов и млекопитающих – наличие в нашем геноме значительно бОльшего числа копий гена MGC8902.

читать

Человек отличается от обезьяны факторами транскрипции

Ученые выявили в мозге человека и шимпанзе различия в 90 генах факторов транскрипции – белков, регулирующих активность тысячи генов, занятых в синтезе других белков. Сами регулируемые гены идентичны у человека и обезьян.

читать

Расти большой

Идентифицировано семейство генов, уникальных для человека и заставляющих стволовые клетки производить больше нейронов для крупного мозга.

читать

Нейрохимическое происхождение человека

Человек отличается от других приматов большими количествами дофамина, нейромедиатора, важного для налаживания кооперации.

читать

Не самый большой обжора

Человеческий мозг уступает по «прожорливости» мозгу многих обезьян, лемуров и даже тупай – примитивных родичей приматов.

читать