Ανακαλύπτοντας το μυστικό του τμήματος του DNA που κάνει τον ανθρώπινο εγκέφαλο διαφορετικό

Επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο (UCSD) ανακάλυψαν ένα μικρό αλλά ισχυρό κομμάτι DNA, που ονομάζεται HAR123, το οποίο μπορεί να εξηγήσει γιατί ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι τόσο μοναδικός.

Ανακαλύπτοντας το μυστικό του τμήματος του DNA που κάνει τον ανθρώπινο εγκέφαλο διαφορετικό. (Πηγή: Science Daily)

Σε αντίθεση με τα γονίδια, το HAR123 λειτουργεί ως «έλεγχος όγκου» κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου, ελέγχοντας τον τρόπο σχηματισμού των εγκεφαλικών κυττάρων και τις αναλογίες μεταξύ τους. Αξίζει να σημειωθεί ότι η ανθρώπινη εκδοχή του HAR123 λειτουργεί διαφορετικά από την εκδοχή του χιμπατζή, κάτι που μπορεί να έχει δώσει στους ανθρώπους μεγαλύτερη ευελιξία στη σκέψη και τη μάθηση.

Η HAR123 ανήκει σε μια ομάδα «ανθρώπινων επιταχυνόμενων περιοχών» (HAR), οι οποίες είναι τμήματα του γονιδιώματος που έχουν συσσωρεύσει μεταλλάξεις με ασυνήθιστο ρυθμό από τότε που οι άνθρωποι αποκλίνουν από τους χιμπατζήδες πριν από περίπου 5 εκατομμύρια χρόνια. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι οι HAR παίζουν βασικό ρόλο στη διαμόρφωση μοναδικών ανθρώπινων χαρακτηριστικών και έχουν συνδεθεί με νευροαναπτυξιακές διαταραχές όπως ο αυτισμός.

Η μελέτη διαπίστωσε ότι το HAR123 δεν είναι γονίδιο αλλά ένας «μεταγραφικός ενισχυτής» - ένας παράγοντας που ελέγχει ποια γονίδια ενεργοποιούνται, πόσο έντονα και πότε ενεργοποιούνται κατά την ανάπτυξη. Το HAR123 προάγει τον σχηματισμό νευρικών βλαστικών κυττάρων, τα οποία είναι πρόδρομοι των δύο κύριων τύπων κυττάρων στον εγκέφαλο: των νευρώνων και της γλοίας, και επηρεάζει την αναλογία αυτών των δύο τύπων κυττάρων.

Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το HAR123 συμβάλλει σε ένα αξιοσημείωτο εξελικτικό χαρακτηριστικό των ανθρώπων που ονομάζεται «γνωστική ευελιξία», η ικανότητα αλλαγής και αντικατάστασης της αποκτηθείσας γνώσης.

Πειράματα κατέδειξαν επίσης ότι η ανθρώπινη εκδοχή του HAR123 παρήγαγε σαφώς διαφορετικές μοριακές και κυτταρικές επιδράσεις από την εκδοχή του χιμπατζή τόσο σε καλλιεργημένα νευρικά βλαστοκύτταρα όσο και σε προγονικά κύτταρα.

Οι επιστήμονες λένε ότι αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο βοηθά στην αποσαφήνιση της εξελικτικής προέλευσης του ανθρώπινου εγκεφάλου, αλλά ανοίγει και νέες ερευνητικές κατευθύνσεις σχετικά με τους μοριακούς μηχανισμούς πίσω από τις νευροαναπτυξιακές διαταραχές, συμπεριλαμβανομένου του αυτισμού.

Η μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε ηλεκτρονικά στο περιοδικό Science Advances , διεξήχθη από τον καθηγητή Miles Wilkinson και τον αναπληρωτή καθηγητή Kun Tan (Τμήμα Μαιευτικής, Γυναικολογίας και Αναπαραγωγικών Επιστημών, Ιατρική Σχολή UCSD), με μερική οικονομική υποστήριξη από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NIH) των ΗΠΑ και την εταιρεία βιοτεχνολογίας 10x Genomics.

Πηγή: https://baoquocte.vn/tim-ra-bi-mat-cua-doan-adn-lam-nen-su-khac-biet-cua-bo-nao-loai-nguoi-324702.html