Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 января
Сергей Васильев
603

Уникальный для человека ген определил большие размеры коры головного мозга

5.2

Китайские биологи определили ген, который не участвует в кодировании белков даже у наших ближайших родственников. Такую задачу он выполняет только у человека, стимулируя рост коры больших полушарий.

©GreenFlames09, Flickr

Подавляющее большинство генов кодируют молекулы матричной РНК, на которых синтезируются белки. Однако некоторые гены служат основой для производства РНК, которая в белки не превращается. Такие молекулы могут выполнять самые разные функции. Например, длинные некодирующие РНК (lncRNA) так и остаются в клеточном ядре и участвуют в регуляции работы других генов. Новая работа ученых из Пекинского университета показала, что такие молекулы сыграли важную роль в появлении нашего вида, определяя развитие большого мозга. Статья об этом опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.

По мере эволюции того или иного вида обычные гены, кодирующие белки, способны менять специализацию и переходить к lncRNA и наоборот. Такие переходы могут влиять на тонкую настройку генома, меняя степень и время активности различных генов. ДНК человека очень мало отличается от ДНК ближайших родственников, и считается, что именно эти настройки определяют то, что делает человека человеком.

Группа китайских биологов во главе Чуань-Юнь Ли (Chuan-Yun Li) использовала открытые базы данных геномов, чтобы сравнить ДНК человека, шимпанзе, бонобо, а также несколько более далеких от человека в эволюционном смысле макак. Ученые обнаружили 29 случаев перехода lncRNA-генов в разряд генов, кодирующих белки, которые произошли с момента отделения нашей эволюционной ветви (высших приматов) от макак. Но еще больше – целых 45 – таких переходов произошли позднее и стали уникальной особенностью именно человеческого генома.

Один из таких участков привлек особенное внимание исследователей. ENSG00000205704 проявляет активность в нейронах головного мозга и кодирует короткий (всего 107 аминокислотных оснований) пептид, который обнаруживается как в клеточном ядре, так и в цитоплазме. Чтобы выяснить его функцию, ученые поставили эксперименты со стволовыми клетками, у которых работа ENSG00000205704 была либо подавлена, либо, наоборот, усилена сверх нормы. Выращивая такие клетки in vitro, «в пробирке», их затем стимулировали развиваться в зрелые нейроны.

Обнаружилось, что высокая активность ENSG00000205704 задерживает созревание нейронов. Благодаря этому они успевают пройти больше циклов деления, и в результате образуется больше взрослых нервных клеток. И наоборот, делеция (потеря участка хромосомы) ENSG00000205704 приводит к быстрому созреванию и появлению лишь небольшого числа нейронов. Эти выводы подтвердили и эксперименты in vivo, поставленные на лабораторных мышах. Внеся ENSG00000205704 в геном животных, ученые показали, что их неокортекс вырастает больше обычного.

Таким образом, переход ENSG00000205704 от регуляторных функций к кодирующим можно назвать одним из факторов, который определил развитие нашего вида. Его активность стимулирует рост крупного мозга, и прежде всего – неокортекса, который едва развит у низших млекопитающих, и только у человека составляет основную часть коры больших полушарий. Напомним, что ранее были найдены другие гены, которые также уникальны для нашего вида и стимулируют рост мозга во всем его объеме.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

Вчера, 11:09
Сергей Васильев

Венерины мухоловки регистрируют до пяти стимуляций чувствительных волосков, чтобы захлопнуть свою ловушку и начать переваривание. Но уникальный мутант Dyscalculia не может «считать» даже до двух. Ученые показали, что это связано с нарушением восприятия ионов кальция.

Вчера, 16:24
Анна Новиковская

Сегодня популяции многих видов пчел в упадке, и британские исследователи предложили еще один способ спасти этих насекомых: превратить часть кирпичей в стенах домов в «мини-ульи».

Позавчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: