Ученые нашли ген, отвечающий за размер и сложность мозга

Ученые из лаборатории молекулярной биологии Кембриджского университета сравнили «органоиды мозга» - трехмерные ткани, моделирующие раннее развитие органов – выращенные из стволовых клеток человека, гориллы и шимпанзе. Как и мозг целиком, органоиды человека достигли большего размера, чем у других приматов, https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210324113502.h... Science Daily.

В первые стадии развития мозга нейроны создаются стволовыми клетками – предшественниками нейронов. Эти клетки изначально цилиндрической формы, что облегчает им задачу деления на такие же дочерние клетки. Чем больше раз предшественники размножаются на этой стадии, тем больше возникнет нейронов позже.

По мере взросления и замедления размножения они удлиняются, образуя по форме нечто вроде вытянутых рожков для мороженого. На примере органоидов приматов ученые смогли получить ответ на вопрос, как происходит развитие мозга у людей, горилл и шимпанзе. И обнаружили, что у обезьян этот процесс занимает довольно продолжительное время, приблизительно пять дней.

Однако у человека клетки-предшественники медлят еще дольше, около семи дней. И за это время успевают размножиться в большем объеме. Эта разница во времени становится определяющей для развития мозга, его размера и количества нейронов.

Чтобы сравнить генетические механизмы, управляющие этим процессом, исследователи сравнили экспрессию генов – какие из них включаются, а какие выключаются – в органоидах мозга человека и других приматов. Различия были выявлены в гене ZEB2. Замедлив его действие, ученые продлили процесс созревания клеток-предшественников гориллы. В таком случае органоиды обезьяны развивались в большей степени как у человека.

Ученые подчеркивают, что органоиды – это модель, и не точно копируют настоящий мозг, особенно в зрелом виде. Но для ответа на фундаментальные вопросы эволюции эти ткани дают возможность взглянуть на ключевые этапы развития мозга, которые невозможно было исследовать иным образом.

Один из лучших способов изучения эволюции человека — сравнение с другими видами, близкими нам биологически. Ученые из Стэнфордского университета https://hightech.plus/2021/03/19/sravnitelnii-metod-obnaruzh... новый метод исследования клеток кожи человек и шимпанзе, которые заставили выполнять функцию стволовых клеток. Он позволяет выявить и сравнить генетические различия.