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 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.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Даже умеренный, но регулярный недосып может влиять на массу тела без каких-либо особых изменений в рационе. Авторы нового исследования выяснили, какой именно прибавки в весе можно ожидать.
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.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Израильские биологи научили родственника табака самостоятельно вырабатывать пять психоделических веществ, которые в природе происходят из трех царств: растений, грибов и животных. Для этого ученые впервые расшифровали природный путь выработки ДМТ, а затем перенесли нужные гены в один организм.
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