美國《細胞》雜志5月31日刊載的兩項研究發(fā)現了最近三百多萬(wàn)年來(lái)讓人類(lèi)大腦變大的基因,這些基因幫助人類(lèi)具備了思考、解決問(wèn)題并發(fā)展出燦爛文化的能力。
美國和比利時(shí)的兩項獨立研究發(fā)現,這些基因屬于“NOTCH”基因家族,只存在于人類(lèi)基因組中,它們可延緩皮質(zhì)干細胞分化為神經(jīng)元,從而讓大腦發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生更多神經(jīng)元。
美國加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校 教授戴維·豪斯勒(David Haussler)說(shuō),這個(gè)基因家族在胚胎發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要作用。他的團隊通過(guò)干細胞模型對比了人類(lèi)和獼猴的腦發(fā)育過(guò)程中的不同基因表達,發(fā)現 NOTCH 基因家族有 3 個(gè)基因只存在于人類(lèi)細胞中,即使人類(lèi)的靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物“近親”也不攜帶這 3 個(gè)基因。
在 第一項研究 中,研究人員重建了這些基因的進(jìn)化史,發(fā)現一種被稱(chēng)為“基因轉換”的過(guò)程可能與這 3 個(gè)基因的產(chǎn)生有關(guān)。他們推斷這一過(guò)程發(fā)生在 300 萬(wàn)到 400 萬(wàn)年前,化石證據表明,正是這一時(shí)期,人類(lèi)大腦開(kāi)始變大。
豪斯勒團隊將這些基因從人類(lèi)干細胞中敲除后,發(fā)現皮質(zhì)干細胞會(huì )過(guò)早分化為神經(jīng)元,這不利于大腦發(fā)育。
比利時(shí)布魯塞爾自由大學(xué)和魯汶大學(xué)研究團隊獨立進(jìn)行了 另一項研究 ,他們發(fā)現了人類(lèi)獨有的與胎兒大腦發(fā)育過(guò)程有關(guān)的 35 個(gè)基因,其中就包括上述 3 個(gè)基因。
比利時(shí)研究人員在體外使用人類(lèi)多能干細胞培育了腦皮質(zhì),發(fā)現這 3 個(gè)基因可顯著(zhù)增加皮質(zhì)干細胞數量,從而制造更多神經(jīng)元,這導致了人類(lèi)和其他動(dòng)物大腦皮質(zhì)發(fā)育的一大區別。
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