Клетки мозга неандертальцев делились быстрее, чем у современных людей
Немецкие ученые исследовали различия белков, участвующих в делении клеток у современного человека и тех, что были у нашего ближайшего родственника — неандертальца. Оказалось, митоз стволовых клеток мозга вымерших гоминид происходил быстрее, но с большим количеством ошибок при расхождении хромосом.
Эволюционные пути предков современного человека (Homo sapiens) и неандертальцев (Homo neanderthalensis) разошлись примерно полмиллиона лет назад. За это время в нашем геноме накопилось немало изменений — согласно оценкам, H. sapiens отличается от вымершего гоминида (своего ближайшего родственника) примерно 100 аминокислотными остатками в различных белках.
Биологическое значение этих изменений пока плохо понятно, однако с частью из них разобрались немецкие исследователи, авторы новой статьи в журнале Science Advances. Они обратили внимание на шесть мутаций — те, что затрагивают три белка, управляющих работой кинетохор (части хромосом, которая крепится к веретену деления) и расхождением хромосом при митозе. Это белки KIF18a, KNL1 и SPAG5, активно синтезирующиеся в стволовых клетках при образовании коры больших полушарий, а точнее — неокортекса. Именно эта часть мозга отвечает за такие сложные функции, как восприятие сенсорных сигналов, мышление, речь и прочее.
Появление семейства гоминид антропологи связывают как раз с резким усложнением мозга, а также прямохождением и особенностями кисти — это так называемая гоминидная триада. Судя по изученным черепам, неандерталец имел мозг, сравнимый по размеру с таковым у человека — единственного ныне живущего гоминида. Однако важные различия все же были — чтобы это выяснить, исследователям пришлось «воскресить» некоторые белки неандертальцев.
В первом эксперименте последовательность белков мыши изменили так, чтобы они точно соответствовали белкам Homo sapiens. Вообще, исходно у мышей они идентичны тем, что были у неандертальцев и до сих пор есть у человекообразных обезьян. Для получения трансгенных грызунов использовали технологию генного редактирования CRISPR/Cas9: она позволила создать так называемых гуманизированных мышей, то есть имеющих человеческие белки.
«Мы обнаружили, что все три аминокислотных остатка у современного человека в двух из этих белков связаны с более длительной метафазой — фазой, когда идет подготовка хромосом к клеточному делению, что приводит к меньшему числу ошибок при их распределении по дочерним клеткам, стволовым нервным клеткам — совсем как это происходит у современных людей», — объяснил Фелипе Мора-Бермудес (Felipe Mora-Bermudez), руководитель научного коллектива.
Далее ученые выяснили, оказывает ли введение неандертальских белков в клетки современного человека обратный эффект. Выращивать ребенка-мутанта они, разумеется, не стали — вместо этого в ход пошли органоиды мозга, так называемые мини-мозги в пробирке. Это небольшое подобие настоящего органа, которое выращивают в биореакторе, используя как основу стволовые клетки. В последнее время «мини-мозги» стали популярным инструментом биомедицинских исследований, ведь они воспроизводят тканевую организацию мозга, в том числе кору больших полушарий.
На сей раз метафаза стала более короткой и ученые заметили больше ошибок при расхождении (сегрегации) хромосом. Авторы предполагают, что три изменения последовательностей белков KIF18a и KNL1 у современных людей снизили число нарушений этого критического для деления клеток и развития мозга процесса. Напомним, что нарушения расхождения хромосом не сулят ничего хорошего — их результатом могут стать трисомия (например, синдром Дауна) или развитие рака.
Похоже, новое исследование выявило новый важный фактор, который помог Homo sapiens одержать верх над конкурентами, создать цивилизацию и преобразить облик всей планеты.
Telegram 
Дзен 
VK Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Ученые нашли признак, который позволяет точно оценить пластичность органических кристаллов, востребованных в устройствах гибкой электроники и робототехнике. Ранее считалось, что хорошо гнутся материалы со слоистой структурой, где молекулы внутри слоя связаны крепко, а между слоями — слабо. Оказалось, что этих требований недостаточно и важно учитывать также энергию, которую нужно затратить на то, чтобы сдвинуть слои друг относительно друга — чем она ниже, тем материал более гибкий. Открытие упростит проектирование и создание органических кристаллов с заданными свойствами.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Метеорный поток Эта-Аквариды достигнет своего максимума в ночь с 5 на 6 мая. Его частицы — осколки самой знаменитой кометы в истории, которая появляется над Землей раз в 76 лет. Ученый Пермского Политеха рассказал, как этот звездопад связан с кометой Галлея, почему у него есть «брат-близнец» и где лучше всего за ним наблюдать.
Ученые НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН разработали метод, который позволяет быстро оценить, насколько прочно пленка сцеплена с подложкой. Это важно для создания сверхвысокочастотных акустических фильтров — ключевых элементов связи нового поколения 5G и 6G. Возможность измерить поперечную жесткость сцепления между пленкой из двумерного материала и подложкой таким способом получена впервые.
Коллектив российских исследователей из Института космических исследований РАН и МФТИ развил теорию холловской магнитогидродинамики так, чтобы она могла описывать тепловую конвекцию в частично ионизованной плазме с учетом вязкости и теплопроводности.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии