Из-за замены одной аминокислоты в нашем мозге больше нейронов, чем было у неандертальцев
Мозг неандертальца не отличается по размерам от мозга человека разумного, однако оказалось, что наша новая кора содержит большее количество нервных клеток. Это связано с единственной аминокислотной заменой в белке TKTL1, увеличившей число клеток радиальной глии, из которых во время эмбрионального развития формируются нейроны, и внесшей вклад в эволюцию когнитивных способностей человека.
Изменение строения мозга считается основным фактором развития когнитивных способностей, происходившего в процессе эволюции человека разумного (Homo sapiens). При этом сравнение размеров мозга наших ближайших вымерших родственников неандертальцев (Homo neanderthalensis) и современных людей не выявило каких-либо различий. Однако о разнице в количестве нейронов, которое также вносит вклад в когнитивные способности, до сих пор ничего не было известно.
Теперь исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка (Германия) обнаружили, что белок TKTL1, который у нас и неандертальцев отличается всего одной аминокислотой, влияет на количество радиальной глии. Эти клетки представляют собой предшественников нейронов развивающегося неокортекса (верхнего и самого «эволюционно-нового» слоя коры больших полушарий).
Активность каталитического фермента TKTL1 — транскетолаза-подобного белка 1 — оказалась особенно высока в лобной доле коры плода человека, именно там он вносит вклад в образование большего числа клеток радиально глии. У нас этот белок содержит аминокислоту аргинин, вместо которой у неандертальцев был лизин. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
В ходе экспериментов ученые сравнили как две версии TKTL1 влияли на производство нейронов в неокортексе эмбриона мыши. Они заметили, что число радиальных глиальных клеток, увеличивалось у зародышей с TKTL1 человека разумного, но не с неандертальской версией этого белка. Как следствие, мозг взрослых мышей с аргинин-содержащим TKTL1 имел больше нейронов.
После этого исследователи изучили актуальность этих эффектов при развитии человеческого мозга. С этой целью они заменили аргинин на лизин в TKTL1 органоидов человеческого мозга — миниатюрных структурах, имитирующих строение различных органов. На этой модели ученые смогли еще раз подтвердить свою гипотезу.
Хотя мы и не можем точно узнать, сколько нейронов было в мозгах неандертальцев, на основе полученных данных можно заключить, что у человека разумного вероятно больше нейронов в лобной доле мозга, где активность TKTL1 наиболее высока. Этот белок влияет на метаболизм клеток, в частности, стимулирует пентозофосфатный путь окисления глюкозы и усиливает синтез жирных кислот, что в свою очередь повышает производство определенных мембранных липидов, необходимых для деления и роста клеток радиальной глии.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые использовали квантовые процессоры для расчета поведения атомов внутри жидкой соли, из которой образуется топливо для термоядерного синтеза. Модель с высокой точностью рассчитала химические связи внутри заряженной жидкости. Это поможет инженерам быстрее подобрать состав компонентов для будущих электростанций.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Американское военное ведомство опубликовало четвертую часть материалов о неопознанных летающих объектах. Собственно новых файлов не так много: как и в прошлые разы, значительная часть опубликованного была известна ранее. Однако есть детали, которые действительно интересны и указывают на объекты, чья природа не может быть легко объяснена в рамках известного землянам на сегодняшний день.
Ученые Сеченовского Университета выявили генетические особенности, связанные с развитием разных клинических форм ювенильной склеродермии — редкого аутоиммунного заболевания, которое приводит к поражению кожи, сосудов и соединительной ткани. Исследование показало, что полиморфизм ряда генов,участвующих в патогенезе склеродермии предрасполагает к развитию разных клинических форм болезни. В перспективе эти данные могут позволить точнее прогнозировать течение заболевания и подбирать терапию индивидуально.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Перепад температуры способен породить спиновый ток — причем безо всякого электрического тока, проводов и контактов. Ученые из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Евгений Седов и Алексей Кавокин теоретически показали, что газ экситонных поляритонов превращает тепловой градиент в целое семейство спиновых и поляризационных токов. Их работа описывает оптические аналоги хорошо известных термоэлектрических эффектов и формулирует правила, по которым с помощью тепла можно управлять поляризацией света.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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