Модель показала, почему мозг человека больше, чем у обезьян — Naked Science
5 минут
Мария Кривоченко

Модель показала, почему мозг человека больше, чем у обезьян

4.7

Ученые вырастили органоиды мозга человека и гориллы и сравнили их раннее развитие. Так они обнаружили различия в экспрессии гена ZEB2, который позволяет клеткам человеческого мозга дольше развиваться.

В возрасте пяти недель органоиды человеческого мозга (слева) намного больше, чем у гориллы (вверху справа) и шимпанзе (внизу справа) / ©С.Бенито-Квечински / MRC LMB / Cell
В возрасте пяти недель органоиды человеческого мозга (слева) намного больше, чем у гориллы (вверху справа) и шимпанзе (внизу справа) / ©С.Бенито-Квечински / MRC LMB / Cell

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.

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 (иПКС). «Мы как бы обманули их и заставили думать, что они вновь эмбриональные», — объяснила Мэдлин Ланкастер, руководитель исследования.

Затем команда вырастила органоиды, используя иПКС. 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.

«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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
11 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 13:15 (мск), NASA начнет трансляцию исторического события: первого полета вертолета Ingenuity, доставленного на Марс вместе с планетоходом Perseverance. Посмотреть трансляцию можно на нашем сайте.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

6 часов назад
9 минут
Александр Березин

Судя по отсутствию человека на водительском сиденье, машиной управлял автопилот. В теории он отслеживает наличие человека за рулем и без него не едет. Но на практике человек всегда может обмануть компьютер. Неспособность компьютера контролировать человека в описываемом случае привела к печальным последствиям. Несмотря на это, по последним данным, автопилот Tesla снижает риск попасть в аварию в девять раз. Впрочем, с одним нюансом.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: