Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Category:

Найден специфичный для человека ген, отвечающий за структуру коры человеческого мозга

Немецкие и японские исследователи экспериментально подтвердили функциональную роль специфического для человека гена ARHGAP11B в формировании сложного и сильно развитого неокортекса.

Найден специфичный для человека ген, отвечающий за структуру коры человеческого мозга
Мозг обычной дикой мартышки и ее трансгенного сородича с увеличенным неокортексом

Подсадка гена ARHGAP11B обезьяне-мармозетке привела к выраженному увеличению размеров неокортекса и усложнению его бороздчатой структуры. Авторы работы полагают, что именно этому гену человек обязан своим бороздчатым неокортексом. Об этом они рассказали в журнале Science.



Считается, что специфичный для человека ген ARHGAP11B необходим для усиленного развития неокортекса, которое, как полагают, связано с мощными когнитивными навыками человека. Он обильно экспрессируется в клетках радиальной глии, которая дает начало нейронам неокортекса, и стимулирует их пролиферацию. Подсадка гена ARHGAP11B мышам и хорькам приводит к слишком интенсивному, для этих далеких от человека и других приматов животных, развитию неокортекса. Но что произойдет, если подсадить ARHGAP11B нашим ближайшим родственникам – обезьянам?

Исследователи из Германии и Японии выполнили сложнейший эксперимент по редактированию генома обезьяны-мармозетки. С помощью лентивирусного вектора они вставили в геном мармозетки человеческий ген ARHGAP11B вместе с человеческим же промотором, при этом интеграция гена происходила в случайных участках генома. По этическим соображениям ученые приняли решение остановить развитие генно-модифицированных обезьян на внутриутробном этапе и изучить влияние ARHGAP11B на развитие неокортекса на эмбрионах. Они извлекли зародыши мармозетки на 101 дне внутриутробного развития (беременность у мармозеток длится приблизительно 150 дней) – на этом этапе степень развития мозга обезьяны примерно соответствует развитию человеческого мозга на 16 неделе беременности.

У тех обезьян, у которых вставка ARHGAP11B произошла успешно, концентрация мРНК, считанных с ARHGAP11B, примерно соответствовала таковой у зародыша человека. Как и у человека, наиболее активно этот ген экспрессировался в тех участках мозга, в которых находятся клетки-предшественники нейронов неокортека (клетки радиальной глии). Размеры и толщина неокортекса у этих животных были, по меркам их вида, выше нормы. Кроме того, на нем присутствовали борозды, в отличие от обычных мармозеток, имеющих гладкий мозг.

Окрашивание антителами на белки, специфичные для разных популяций клеток мозга, показало, что у мармозеток со вставкой ARHGAP11B происходила активная пролиферация клеток радиальной глии, которые и экспрессировали ARHGAP11B на наиболее высоком уровне. Именно за счет делений этих клеток размеры и бороздчатость неокортекса у обезьян были повышены по сравнению с животными дикого типа.

Авторы работы полагают, что именно ген ARHGAP11B связан с появлением у человека в ходе эволюции сильно развитого и структурно усложненного неокортекса.

Текст: Елизавета Минина





Ссылка на источник

Tags: биотехнология, генетика, мозг, нейроновости, нейрофизиология
Subscribe

Posts from This Journal “нейроновости” Tag

promo alev_biz october 13, 12:29 1
Buy for 20 tokens
Ванечке Новышу всего два годика. Половину своей только начавшейся жизни он борется с онкологией. Опухоль желточного мешка крестцово-копчиковой области с врастанием в канал спинного мозга, с метастазами в подвздошные и паховые лимфоузлы – именно так звучит диагноз малыша. Благодаря…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment