“مینی مغزهای” نئاندرتال سرنخی از منحصر به فرد مدرن انسان ارائه می دهد



ما این را مسلم می دانیم همو ساپینز تنها گونه انسانی است که وجود دارد ، اما به این ترتیب نبود. از منشأ گونه های ما چند صد هزار سال پیش تا چندین ده هزار سال ، بسیاری از گونه های انسانی کره زمین را با ما مشترک داشتند. چه چیزی آن را متمایز می کند H. sapiens از سایر اعضای خانواده انسانی و چرا فقط نژاد ما تا امروز زنده مانده است؟ مدت هاست که دانشمندان به دنبال پاسخ این سوالات در پرونده های فسیلی و باستان شناسی هستند. اخیراً ، آنها برای شواهد استخراج ژنوم افراد زنده و مفقود شده – از جمله نئاندرتال ها – را آغاز کرده اند.

نئاندرتال ها و دنیسوان های کمتر شناخته شده نزدیکترین بستگان تکاملی ما هستند ، بنابراین ما DNA زیادی را با آنها به اشتراک می گذاریم. اما ما آلل ها یا انواع ژنتیکی نیز داریم که مختص آنهاست H. sapiens. مطالعه ای که امروز بصورت آنلاین در علوم پایه اینها را شناسایی کرده است ساپینسگزینه های خاص و به طور خاص در یک مورد ، که ممکن است یک تغییر عمده در روش رشد مغز ما ایجاد کرده باشد.

Cleber Trujillo و Alysson Muotri از دانشگاه کالیفرنیا ، سان دیگو و همکارانشان ژنوم انسان های مدرن ، نئاندرتال ها و دنیسوان ها را مقایسه کردند و تنها 61 تغییر ژنتیکی یافتند که انسان مدرن را از پسر عموی گمشده ما متمایز می کند – یک عدد حیرت انگیز. موتری می گوید: “من انتظار داشتم که صدها یا هزاران نفر را پیدا کنم.”

موتری استدلال می کند که این تعداد انگشت شماری از ژن های تغییر یافته باید کارهای مهمی انجام دهند. اما چی؟ وی به عنوان یک زیست شناس مولکولی که رشد مغز را مطالعه می کرد ، علاقه خاصی به شناسایی دقیق داشت ساپینستغییرات خاص که می تواند به طور قابل توجهی بر مغز تأثیر بگذارد. او ژنی به نام صفر قرار داد NOVA1 که برای کنترل عملکرد صدها ژن دیگر شناخته شده است و این در مراحل اولیه رشد مهم است. NOVA1 به نظر می رسید یک کاندید خوب برای ارزیابی در سیستم آزمایشی انتخاب مووتری است: اندامک های مغزی ، خوشه های سلول های مغزی کشت شده که نسخه های مینیاتوری مناطق خاص مغز ، در این مورد قشر را تشکیل می دهند.

نسخه ما از NOVA1 با نسخه ای که نئاندرتال ها و دنیسوان ها از یک جفت اصلی داشتند متفاوت است. برای درک اینکه این تغییر چگونه بر عملکرد ژن تأثیر گذاشته است ، موتوری و همکارانش باید بدانند که نسخه باستانی ژن چه کاری انجام داده است. آنها با استفاده از فناوری CRISPR جایگزین انسان مدرن شدند NOVA1 ژن سلول های بنیادی باستانی NOVA1 و مشاهده کرد که چگونه این سلولهای بنیادی اصلاح شده اندامهای قشر مغز را تشکیل می دهند.

نتایج حیرت انگیز بود. در حالی که اندامک های قشر مغز با انسان مدرن NOVA1 کروی هستند ، کسانی که باستان هستند NOVA1 شکل پاپ کورن ایجاد کنید. اندامک های باستانی نه تنها متفاوت به نظر می رسند ، بلکه سلول های عصبی آنها رفتار متفاوتی دارند. سلولهای عصبی موجود در ارگانوئیدها باستان NOVA1 شروع به شلیک زودتر از همتایان کاملاً مدرن خود کردند ، این نشان می دهد که آنها سریعتر از سلولهای عصبی در اندامک ها با مدرن بالغ می شوند NOVA1 و شبکه های عصبی در اندامک های باستانی NOVA1 به همان شکلی که در اندامک های کاملاً مدرن ایجاد می شود ، توسعه یا عملکرد ندارند.

موتری خاطرنشان می کند که نورون های شامپانزه نیز بسیار سریعتر از سلولهای عصبی مدرن انسان بالغ می شوند ، این امر منطقی است با توجه به اینکه شامپانزه ها هنگام تولد از انسان بسیار مستقل ترند. وی می گوید: “یک شامپانزه از یک نوزاد انسان بزرگتر خواهد شد.” رشد مغز ما بیشتر طول می کشد ، اما مزیت آن پیچیدگی شناختی بیشتر در بزرگسالی است. شاید ، Muotri ، نسخه مدرن بشری را حدس بزند NOVA1 تأخیر در بلوغ عصبی ، تسلیم شدن H. sapiens زمان توسعه مغزهای پیشرفته تر از افراد باستان است.

جی گری کمپ ، زیست شناس مولکولی در دانشگاه بازل که در کار جدید نقش ندارد ، تحقیقات این تیم را ستود. وی می گوید ، این نشان می دهد که می توان یک آلل انسانی باستانی را که در تاریخ از بین رفته است دوباره زنده کرد و آن را در ظرفی مطالعه کرد. “این خیلی غیرمعمول است.”

با این وجود موتری و همکارانش اذعان می کنند که رویکرد آنها محدودیت هایی دارد. آنها یک ژن باستانی به سلولهای دیگر مدرن اضافه کردند. دشوار است بدانید که آیا تأثیراتی که مشاهده کردند عملکرد واقعی ژن باستان را منعکس می کند ، یا اینکه مخلوط شدن عناصر باستانی و مدرن در اندامک ها صفات کاملاً جدیدی ایجاد کرده است که در انسان های مدرن یا باستان دیده نمی شود.

موتری گفت ، مطالعه 60 ژن دیگر که بشر مدرن از آنها انواع منحصر به فردی دارد می تواند به رفع این عدم اطمینان کمک کند ، خصوصاً اگر محققان بتوانند سلولهای کامل نئاندرتال را ایجاد کنند. وی می گوید ، چنین دستکاری گسترده ای در ژنوم هنوز ممکن نیست ، اما ممکن است طی دو یا سه سال اتفاق بیفتد.

در همین حال ، درک بیشتر از آنچه که ما را انسان می کند ممکن است از آزمایش های دیگر با اندامک ها حاصل شود ، که می تواند نه تنها از مغز بلکه از روده ، پوست و سایر بافت ها تقلید کند. امروزه انسانها نئاندرتال DNA را در نتیجه تلاقی طولانی مدت بین نئاندرتالها و H. sapiens كمپ و همكارانش نشان داده اند كه اين آلل هاي باستاني باقيمانده را مي توان در اندامك ها مطالعه كرد. آنها به ویژه به نحوه عملکرد این انواع ژن باستانی در روده علاقه مند هستند. وی می گوید: “سلول های روده ای در طول تاریخ تکامل ما در معرض میکروب ها ، ویروس ها ، مواد مغذی ، سموم و سایر متغیرهای محیطی پویا قرار گرفته اند.” “ما کنجکاو هستیم که چگونه این فشار بر روده انسان تأثیر گذاشته است.”

بیست سال پس از انتشار اولین پیش نویس ژنوم انسان مدرن و 11 سال پس از اولین پیش نویس ژنوم نئاندرتال ، جای تعجب است که فکر می کنیم محققان سرانجام ممکن است به تغییراتی در کد زندگی که ما را ایجاد کرده است پایان دهند. ما.


منبع: khabar-nab.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*