• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.01.2023
Сергей Васильев
734

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 / Автор: Екатерина Лебедева

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
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Сегодня, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

Позавчера, 08:35
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Вчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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: