Более 500 000 лет назад, когда предки неандертальцев и людей современного анатомического облика мигрировали по земному шару, у некоторых из них возникла судьбоносная генетическая мутация, изменившая функции головного мозга. Эта мутация приводит к значительному увеличению количества клеток головного мозга у гоминин, прямых предшественников современных людей, возможно, обеспечивая им когнитивное преимущество перед неандертальскими собратьями.
«Это неожиданно важный ген», — считает эксперт Nature News Арнольд Кригстейн из Калифорнийского университета Сан-Франциско.
По его мнению, открытие может оказаться одной из генетических «уловок», благодаря которым люди получили в ходе эволюции преимущество над остальными гомининами. Первое прочтение полного генома неандертальца в 2014 году выявило 96 аминокислот — элементов, из которых создаются белковые молекулы, отличающих нас от этого вымершего вида. Нейробиологи Аннелине Пинсон и Виланд Хатнер из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка в Дрездене (Германия), авторы статьи в Science, обратили особое внимание на ген TKTL1. В человеческом варианте гена белка TKTL1 есть одна-единственная генетическая мутация, которая приводит к замене одной аминокислоты, и в результате белок отличается от того, что есть у гомининных предков, неандертальцев и нечеловеческих приматов.
Исследователи предположили, что белок TKTL1 может способствовать разрастанию клеток-предшественников нейронов по мере развития головного мозга, особенно в области, которая называется неокортексом, или новой корой. Эта область задействована в когнитивных процессах, а потому белок, благоприятствующий ее увеличению, может способствовать также когнитивному преимуществу современных людей над предковыми видами. Для проверки этой идеи авторы вносили либо человеческий, либо предковый вариант TKTL1 в мозг эмбрионов мышей или хорьков. У животных с человеческим геном появлялось значительно больше клеток-предшественников нейронов. Когда же ученые модифицировали клетки неокортекса из человеческих эмбрионов вариантом, воссоздающим ген белка TKTL1 вымерших гоминин, количество предшественников и, следовательно, нейронов было меньше, чем обычно. То же наблюдалось при внесении предкового варианта TKTL1 в органоиды мозга — миниатюрные мозгоподобные структуры, выращенные из стволовых клеток человека.
Марина АСТВАЦАТУРЯН
Нет комментариев