Биологи нашли гены, заставляющие наш мозг расти большим — Naked Science
01.06.2018
Редакция Naked Science

Биологи нашли гены, заставляющие наш мозг расти большим

Идентифицировано семейство генов NOTCH2NL, уникальных для человека и заставляющих стволовые клетки производить больше нейронов для крупного мозга.

dims
©Wikipedia

Всем известно, что человеческий мозг — один из самых больших на планете и исключительно велик для размеров нашего тела. Однако до сих пор никто не мог сказать, как именно он достигает своих впечатляющих размеров. Объяснение этому дают две недавние работы, результаты которых представлены в статьях, опубликованных в журнале Cell (1, 2). Команды Пьера Вандерхагена (Pierre Vanderhaeghen) из Брюссельского свободного университета и Дэвида Хосслера (David Haussler) из Калифорнийского университета в Санта-Крузе описывают семейство генов NOTCH2NL, вовлеченное в рост объема мозга.

 

«С учетом довольно стремительной эволюции человеческого мозга, — говорит Пьер Вандерхаген, — соблазнительно предположить, что именно новые, специфические для людей гены отвечают за этот процесс». В самом деле, гены NOTCH2NL уникальны для нашего вида: они не обнаруживаются ни у макак, ни у орангутанов, и даже у таких близких к нам видов, как гориллы и шимпанзе, они хотя и имеются, но остаются неактивны. У человека же NOTCH2NL работают, по-видимому, продлевая жизнь стволовых клеток-предшественниц нейронов, так что они успевают произвести больше делений и дать жизнь большему числу клеток формирующегося мозга.

 

Пьер Вандерхаген и его коллеги анализировали РНК, которые синтезируются с активных генов в ходе кортикогенеза у человеческих эмбрионов. Это позволило идентифицировать группу из 35 молодых, специфических для нас генов. Все семейство оказалось паралогами (видоизмененными копиями) уже знакомого ученым и весьма древнего гена рецептора Notch 2. Известно, что он вовлечен в развитие организма еще у дрозофил и в мозге стимулирует производство нейронов.

 

В самом деле, эксперименты на мышах и человеческих плюрипотентных стволовых клетках показали, что результат действия генов NOTCH2NL — увеличение числа новых нейронов. «Из одной стволовой клетки вы можете получить либо две клетки-предшественницы, которые дадут два нейрона, либо одну предшественницу и один нейрон, — объясняет Пьер Вандерхаген. — И NOTCH2NL смещает выбор между этими вариантами в сторону двух клеток-предшественниц, что в итоге приводит к появлению большего числа нейронов».

 

К схожим результатам пришли и ученые из группы Дэвида Хосслера, которые начали со сравнения активности генов в формирующемся мозге макаки и человека. Одним из основных различий и оказалось семейство NOTCH2NL. Исследователи удалили эти гены из стволовых клеток и запустили их развитие в сторону нервной ткани, показав, что при этом зрелые нейроны появляются быстрее, но пул стволовых клеток исчерпывается раньше, успевая произвести заметно меньше нейронов.

 

Внимательный анализ последовательности ДНК генов NOTCH2NL позволил ученым найти небольшой участок 1q21.1, изменения в котором ассоциированы с некоторыми нарушениями развития мозга. Судя по всему, активность NOTCH2NL привела не только к увеличению объемов мозга у наших предков, но и сделала нас подверженными развитию таких состояний, как микро- и макроцефалия.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении все трое суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще куда более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Позавчера, 12:59
Алиса Гаджиева

Несмотря на то, что в крестовых походах погибли тысячи людей, археологи невероятно редко обнаруживают их массовые захоронения. По одной из версий, убитых, найденных в этот раз, хоронил лично Людовик IX Святой, король Франции, предводитель двух крестовых походов.

Позавчера, 16:28
Илья Ведмеденко

Модернизированный стратегический бомбардировщик Ту-160 снова поднялся в небо. Самолет среди прочего получил обновленную силовую установку.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

15 сентября
ПНИПУ

Ученые Пермского Политеха и Хуачжунского университета науки и технологии (КНР) создали уникальную технологию, которая позволит предприятиям производить промышленные изделия без дефектов. Лазерная сварка в вакууме позволит повысить качество ответственных конструкций в аэрокосмической и машиностроительной отраслях. Российские и зарубежные ученые реализовали разработку благодаря уникальному проекту международных исследовательских групп (МИГов), который действует в Пермском крае с 2011 года и не имеет аналогов в России.

Вчера, 15:26
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении все трое суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще куда более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: