科學家鑒定了尼安德特人的大腦基因

德國德累斯頓馬克斯普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所的Wieland Huttner博士領導的德國科學家團隊已經(jīng)鑒定出一種基因，該基因負責現(xiàn)代智人及其遠親的尼安德特人和Denisovans的大腦大小。

在他們的研究中，德累斯頓工業(yè)大學和馬克斯·普朗克進化人類學研究所的赫特納博士及其同事分離了人腦干細胞的不同亞群，并精確鑒定了哪些基因在哪種細胞類型中具有活性。

在這樣做時，他們注意到一個特定的基因促進了基底腦干細胞的繁殖，從而引發(fā)了新皮層的折疊。

科學家說：“這個基因設法觸發(fā)腦干細胞形成更大的干細胞庫。這樣，在大腦發(fā)育過程中會出現(xiàn)更多的神經(jīng)元，大腦也會擴張。大腦負責諸如說話和思考的認知功能。”

根據(jù)研究小組的說法，該基因稱為ARHGAP11B，存在于現(xiàn)代人類和我們的遠古親戚尼安德特人和丹尼索瓦人中，但在黑猩猩中卻沒有。

Huttner博士及其同事開發(fā)了一種方法，該方法可以從發(fā)育中的人類大腦中分離并鑒定出腦干細胞的特殊亞群。到目前為止，沒有人能做到這一點。

首先，他們從胎兒小鼠和人類大腦組織中分離了不同的干細胞和祖細胞類型。

然后，他們比較了在各種細胞類型中活躍的基因，并能夠鑒定出56種在大腦發(fā)育中起作用的基因。

“我們注意到ARHGAP11B在基底腦干細胞中特別活躍。這些細胞對于進化過程中新皮層的擴張非常重要。”馬克斯·普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所的博士生Marta Florio說，該論文的第一作者發(fā)表在《科學》雜志上。

然后，研究人員專注于ARHGAP11B的功能。他們懷疑，如果它負責人類更大的腦干細胞庫，從而導致大腦擴大，那么它應該在小鼠較小的大腦中引發(fā)類似的發(fā)育。

他們將其引入小鼠胚胎，在其影響下，小鼠產(chǎn)生了明顯更多的腦干細胞，在所有情況的一半中，甚至產(chǎn)生了新皮層的折疊，這是人腦的典型現(xiàn)象。

科學家說：“所有這些結(jié)果表明，ARHGAP11B基因在人類新皮層的進化擴展中起著關鍵作用。”

“ ARHGAP11B是第一個人類特異性基因，在這里我們可以證明它有助于基礎腦干細胞庫并可以觸發(fā)新皮層的折疊。” 這樣，我們就可以在追蹤演化方面邁出下一步。”赫特納博士說。

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