Naukowcy hodują hybrydowe „minibrains” człowieka i neandertalczyka na szalkach Petriego

Mózgi wielkości nasion sezamu, stworzone z mieszanki genów ludzkich i neandertalskich, żyły przez krótki czas na płytkach Petriego w laboratorium Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, oferując kuszące wskazówki dotyczące ewolucji narządów przez tysiąclecia.

Naukowcy od dawna zastanawiali się, w jaki sposób istoty ludzkie ewoluowały, aby mieć tak duże, złożone mózgi. Jednym ze sposobów, aby to zrozumieć, jest porównanie współczesnych genów zaangażowanych w rozwój mózgu z genami naszych starożytnych kuzynów. Chociaż naukowcy odkryli wiele skamieniałych szczątków neandertalczyków – kuzynów współczesnych ludzi, którzy wymarli około 37 000 lat temu – nie znaleźli jeszcze zachowanego mózgu neandertalczyka. Aby wypełnić tę lukę w wiedzy, zespół badawczy wyhodował maleńkie, nieświadome „minibrain [mini mózg]” na szalkach Petriego. Niektóre mózgi wyhodowano przy użyciu standardowych ludzkich genów, a inne zmodyfikowano za pomocą narzędzia do edycji genów CRISPR, aby uzyskać gen rozwoju mózgu pobrany ze szczątków neandertalczyka.

To nie pierwszy raz wyhodowano maleńkie mózgi do badań, ale po raz pierwszy ktoś wyhodował hybrydę ludzkiego organu ze starożytnym kuzynem.

Naukowcy zastąpili ludzki gen NOVA1 w niektórych komórkach macierzystych wykorzystywanych do hodowli mini mózgów genem NOVA1 złożonym z pozostałości genetycznych w kościach dawno zmarłych neandertalczyków. Naukowcy wiedzą, że NOVA1 odgrywa rolę w rozwoju mózgu.

Jak powiedziała Nature Alysson Muotri, neuronaukowiec z UCSD, która kierowała projektem, różnica między całkowicie ludzkim mózgiem a hybrydą człowieka i neandertalczyka była od razu oczywista.

Ludzkie mini mózg wydają się być gładkimi małymi kulami. Naukowcy poinformowali, że mózgi neandertalczyków były mniejsze i bardziej nieregularne. Ich rozwój również zajął więcej czasu. Każdy, kto patrzy na różne szalki Petriego, może od razu zauważyć różnicę, powiedzieli naukowcy.

Bliższa analiza wykazała, że ​​mini mózgi częściowo neandertalskie były bardziej chaotyczne w swojej aktywności neuronalnej i wytwarzały inne zestawy białek niż całkowicie ludzkie.

Moutri i jej zespół wybrali NOVA1 do swojego eksperymentu, ponieważ odgrywa on rolę w tworzeniu połączeń między nerwami oraz ponieważ uszkodzenie tego genu może prowadzić do zaburzeń neurologicznych – co czyni go kluczowym celem badań dla naukowców, którzy chcą zrozumieć mózg.

Geny neandertalczyka NOVA1 są również stosunkowo łatwe do zsyntetyzowania. Tylko jedna litera w ich kodzie genetycznym różni się od wariantu ludzkiego.

NPR poinformował, że różnice sugerują, że mózgi neandertalczyków dojrzewały szybciej niż ludzkie mózgi, dzięki czemu neandertalczycy byli bardziej zdolni w młodszym wieku. Ale ten szybki rozwój pozbawił neandertalczyków wydłużonego okresu rozwoju, który prawdopodobnie dał ludzkim dzieciom przewagę w złożonym myśleniu i tworzeniu więzi społecznych.

Artykuł został opublikowany 12 lutego w czasopiśmie Science.

Źródła: Rafi Letzter

Neanderthal-like ‘mini-brains’ created in lab with CRISPR

‘Minibrains’ With A Neanderthal Gene Offer Hints About Human Evolution

Reintroduction of the archaic variant of NOVA1 in cortical organoids alters neurodevelopment

Zdjęcia: Shutterstock

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x