
基因進化加速器改變人類大腦發育
(神秘的基因進化加速地球uux.cn報道)據中國科學報(徐銳):是什么讓我們區別于其他動物成為人類?人腦與其他動物的大腦區別在哪兒?這些都是神經科學中非常有趣的問題。科學家發現,器改人類基因組中有3000多個區域不同于任何其他哺乳動物(包括與人類最親近的變人深圳外圍(外圍模特)外圍女(電話微信199-7144-9724)全國1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達靈長類)。近日,基因進化加速一項發表于《神經元》的器改研究證實,近一半的變人被稱作人類加速進化區(HAR)的基因組在改寫人類大腦發育的過程中發揮了重要作用,為人類進化的基因進化加速遺傳基礎研究提供了重要見解。
HAR是器改一組DNA片段,它們在除人類外的變人其他哺乳動物身上幾乎相同,這意味著人類的基因進化加速進化改變了這些DNA片段。
為了系統地確定此前發現的器改深圳外圍(外圍模特)外圍女(電話微信199-7144-9724)全國1-2線熱門城市快速安排30分鐘到達3171個HAR中哪一個最有可能在人類近期大腦皮層進化中起作用,研究人員檢查了在人類和小鼠多種細胞類型與組織中,變人這些HAR區域調節基因的基因進化加速作用。
“我們知道許多HAR可能作為大腦中基因表達的器改調節器而發揮作用,但我們對它們在哪種類型的變人細胞中工作、在人類生命中何時何地發揮作用知之甚少。”論文第一作者、美國哈佛大學醫學院的Ellen DeGennaro說,“我們的目標是填補關于哪些HAR在大腦中起重要作用以及如何起作用的知識空白,以便研究人員進行更深入的檢測。”
為了克服早期研究方法的局限性,研究論文通訊作者、哈佛大學醫學院的Christopher Walsh和同事開發了一種名為CaptureMPRA的新方法。該方法利用分子條形碼倒置探針捕獲目標序列(HAR及其周圍DNA)。通過研究,研究小組確定了210種HAR,它們顯著增強了人類神經細胞中的基因活性。這些HAR可能影響人類大腦發育。
研究人員還發現了一個名為PPP1R17的受幾種HAR調節的基因,它在發育中大腦的一些細胞中表達。
研究人員比較了小鼠、雪貂、恒河猴和人類發育中大腦PPP1R17的表達,發現在恒河猴和人類身上,該基因在大腦皮層中表達,但在小鼠和雪貂身上沒有表達。
該發現表明,在非靈長類動物和靈長類動物之間,以及非人靈長類動物和人類之間,PPP1R17存在的細胞類型和發育表達模式都發生了快速變化。
研究人員表示,PPP1R17在人類中的獨特變化,可能與人類異常大的大腦有關。較大的大腦由大量細胞組成,每個細胞都可能含有有害突變,修復這些突變需要時間,PPP1R17在細胞周期中減慢了神經祖細胞的發育進程,有助于消除有害突變。
相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2021.08.005


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