Het ontdekken van het geheim van het DNA-segment dat de menselijke hersenen anders maakt

Wetenschappers van de University of California San Diego School of Medicine (UCSD) hebben een klein maar krachtig stukje DNA ontdekt, genaamd HAR123, dat kan verklaren waarom het menselijk brein zo uniek is.

De ontdekking van het geheim van het DNA-segment dat het menselijk brein anders maakt. (Bron: Science Daily)

In tegenstelling tot genen fungeert HAR123 als een "volumeregelaar" tijdens de ontwikkeling van de hersenen en bepaalt het de vorming van hersencellen en de verhoudingen daartussen. Opvallend is dat de menselijke versie van HAR123 anders werkt dan de chimpanseeversie, wat mensen mogelijk meer flexibiliteit in denken en leren heeft gegeven.

HAR123 behoort tot een groep "human accelerated regions" (HAR's), delen van het genoom die sinds de afsplitsing van de mens van chimpansees, zo'n 5 miljoen jaar geleden, in een ongewoon tempo mutaties hebben opgelopen. Wetenschappers denken dat HAR's een sleutelrol spelen bij het vormen van unieke menselijke eigenschappen en dat ze in verband zijn gebracht met neurologische ontwikkelingsstoornissen zoals autisme.

Uit het onderzoek bleek dat HAR123 geen gen is, maar een "transcriptionele enhancer" – een factor die bepaalt welke genen worden geactiveerd, hoe sterk en wanneer ze worden geactiveerd tijdens de ontwikkeling. HAR123 bevordert de vorming van neurale stamcellen, die de voorlopers zijn van de twee belangrijkste celtypen in de hersenen: neuronen en gliacellen, en beïnvloedt de verhouding tussen deze twee celtypen.

De resultaten suggereren dat HAR123 bijdraagt ​​aan een opmerkelijke evolutionaire eigenschap van mensen, genaamd ‘cognitieve flexibiliteit’: het vermogen om aangeleerde kennis te veranderen en te vervangen.

Uit experimenten bleek bovendien dat de menselijke versie van HAR123 duidelijk andere moleculaire en cellulaire effecten teweegbracht dan de chimpanseeversie, zowel in gekweekte neurale stamcellen als in voorlopercellen.

Volgens wetenschappers helpt deze ontdekking niet alleen bij het verhelderen van de evolutionaire oorsprong van het menselijk brein, maar opent het ook nieuwe onderzoeksrichtingen naar de moleculaire mechanismen achter neurologische ontwikkelingsstoornissen, waaronder autisme.

Het onderzoek, online gepubliceerd in het tijdschrift Science Advances , werd geleid door professor Miles Wilkinson en universitair hoofddocent Kun Tan (afdeling Verloskunde, Gynaecologie en Voortplantingswetenschappen, UCSD School of Medicine), met gedeeltelijke financiële steun van de Amerikaanse National Institutes of Health (NIH) en het biotechnologiebedrijf 10x Genomics.

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