מדענים זיהו את ההבדלים הגנטיים בין בני אדם ליונקים אחרים

מדענים זיהו את ההבדלים הגנטיים בין בני אדם ליונקים אחרים
מדענים זיהו את ההבדלים הגנטיים בין בני אדם ליונקים אחרים
Anonim

ביולוגים אמריקאים גילו שבאזורי התפתחות מואצת - אזורים בגנום האנושי השונים באופן משמעותי מקטעים דומים בגנום של יונקים אחרים - מרוכזים בעיקר גנים הקובעים את ההתפתחות האבולוציונית של המוח. תוצאות המחקר מתפרסמות בכתב העת Neuron.

בגנום האנושי ישנם יותר משלושת אלפים אזורים המבדילים מאוד בני אדם מיונקים אחרים, כולל פרימטים. גנטיקאים מכנים אותם אזורי התפתחות מואצת בבני אדם, או HARs (אזורים מואצים אנושיים).

חוקרים מאוניברסיטת הרווארד, יחד עם עמיתים מאוניברסיטאות וממכונים אחרים בארצות הברית, ביצעו ניתוח שיטתי של כל 3171 אזורי HAR שזוהו בעבר ולמדו את תפקידם של אזורים אלה בוויסות הגנים בתאים וברקמות מסוגים שונים בבני אדם. ועכברים. התוצאות הראו כי יותר ממחצית מהן מילאו תפקיד חשוב בהתפתחות המואצת של המוח האנושי.

"מה הופך אותנו לאנושיים? זו כנראה אחת השאלות המעניינות ביותר במדעי המוח", אמר מנהל המחקר כריסטופר וולש מאוניברסיטת הרווארד ומרכז אלן להתפתחות המוח האנושי בבית הספר לרפואה של הרווארד. מה מייחד את מוח אנושי ממוחות אחרות הקשורות קשר הדוק? בחינת אזורי ההתפתחות המואצת בבני אדם סיפקה לנו דרך ממוקדת לחקור נושא זה מנקודת מבט גנטית ".

בעבר היה ידוע כי HAR רבים מתפקדים כווסתים של ביטוי גנים במוח, אך מדענים ידעו מעט מאוד באילו סוגי תאי מוח הם עובדים, ובאיזו תקופה במהלך חייו של אדם הם מופעלים.

"המטרה שלנו הייתה למלא את פערי הידע לגביהם HARs ממלאים תפקיד מרכזי במוח, ואילו מהם, לקחת את HARs המוח החשובים ביותר ולערוך בדיקות מעמיקות יותר של תפקודם האבולוציוני", מסבירה מחברת מחקר אחרת. אלן דג'נארו היא עמית במחלקה לגנטיקה וגנומיקה בבית הספר לרפואה של הרווארד.

כדי לעמוד באתגר זה, וולש ועמיתיו פיתחו גישה יישומית חדשה בשם CaptureMPRA, המבוססת על היפוך מולקולרי מבוסס בדיקה של רצפי HAR ממוקדים וה- DNA הסובב אותם.

לאחר מכן הם זיהו הבדלים חשובים בתפקודי אזורים דומים של הגנום בין בני אדם לשימפנזים. על ידי שילוב ממצאים אלה עם נתונים אפיגנטיים על HAR בתאי העצב של העובר האנושי, זיהו המחברים HAR שממלאים תפקיד חשוב בניהול התפתחות המוח האנושית.

התברר כי HAR רבים פועלים למעשה כמשפרים את התפתחות מערכת העצבים, והממצאים מצביעים על כך שככל שהרצפים האנושיים הללו השתנו מאלו של יונקים אחרים, תפקידם כמשפרי עצבים גדל.

"העבודה שלנו מייצגת צעד חשוב קדימה בלימוד אזורים רבים של הגנום בבת אחת. היא עוזרת לנו לחבר תמונה מורכבת אך משכנעת של האבולוציה של המוח האנושי", אומר וולש.

תוצאות המחקר מראות כי האבולוציה של המוח האנושי כללה שינויים בעשרות ואף מאות אזורים בגנום, ולא רק בכל גן מפתח אחד.

מוּמלָץ: