Составлена карта работы генов в мозге у человека и других приматов с разрешением в одну клетку — Naked Science
04.06.2020
Сколтех

Составлена карта работы генов в мозге у человека и других приматов с разрешением в одну клетку

5.1

Группа ученых под руководством профессора Сколтеха Филиппа Хайтовича провела масштабное исследование экспрессии генов в 33 различных участках мозга человека, шимпанзе, макаки и карликового шимпанзе бонобо. Исследование проводилось методом транскриптомики с разрешением в одну клетку. Это позволило составить карты регионов мозга с учетом различных клеток, входящих в их состав. Такие карты крайне важны для изучения эволюции человека.

Составлена карта работы генов в мозге у человека и других приматов с разрешением в одну клетку / ©Пресс-служба Сколтеха

Результаты исследования опубликованы в журнале Genome Research. Мозг человека невероятно сложен, и ученых давно интересуют ответы на вопросы о том, как происходила эволюция мозга человека, а также какие изменения в нем, по сравнению с мозгом дальних предков, оказались наиболее существенными и смогли сделать человека человеком.

Международная группа ученых, в состав которой вошли ученые из России, Китая, Германии и Швейцарии, под руководством профессора Центра Нейробиологии и Нейрореабилитации Сколтеха (CNBR) Филиппа Хайтовича и с первым авторством профессора Центра Наук о Жизни Сколтеха (CLS) Екатерины Храмеевой изучили 422 образца мозга, взятых из 33 различных мозговых участков у человека, обыкновенного шимпанзе, макаки и бонобо.

Обыкновенный шимпанзе / ©i.artfile.me

Ученые смотрели на экспрессию генов, на то, какие гены и как работают в этих участках. Анализ проводился с разрешением в одну клетку, и всего проанализировали 88047 отдельных клеток. В результате исследования удалось установить, какие районы мозга человека отличаются в сравнении с другими приматами и, соответственно, быстрее эволюционируют: кора больших полушарий, гипоталамус и серое и белое вещества мозжечка.

Карликовый шимпанзе бонобо / ©ouvretesoreilles.com

Также получилось установить, что клетки мозга — олигоденроциты и астроциты — у человека отличаются от подобных клеток у остальных приматов больше, чем основные клетки мозга – нейроны.

«Эволюцию экспрессии генов в мозге изучали и до нас. Это важное направление исследований, которое поможет нам когда-нибудь понять, как возникло сознание у человека. Но тонкость здесь в том, что эволюционные изменения экспрессии могут объясняться двумя причинами: поменялся клеточный состав в какой-то области мозга или поменялась экспрессия генов в самих клетках.

Раньше ученые не могли разделить эти две возможности, а теперь, благодаря появлению технологии с разрешением в одну клетку, у нас наконец получилось! Наши новые данные помогут понять детали эволюции экспрессии генов на таком тонком уровне, какой ранее был недоступен», – рассказывает профессор Сколтеха Екатерина Храмеева. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

5 часов назад
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: