Так ли сложно было поумнеть, или чем мы собственно отличаемся от обезьяны?
Возникновение интеллекта в привычном для нас понимании всего за несколько миллионов лет эволюции приматов до сих пор остается одной из самых вызывающих проблем эволюционной биологии. Действительно, в процесс развития человека наш мозг и когнитивные способнсоти развиваются паралелльно, в результате чего возникает уникальный фенотип (т.н. человеческий разум), основательно отличающийся от всего того, что удается увидеть у наших ближайших родственников-приматов. Новые экспериментальные технологии, такие как RNA-секвенирование, позволили проанализировать экспрессию генов, специфичных для человека в процессе развития в различных отделах мозга людей, шимпанзе и резус-макак. Показано, что наиболее заметные изменения в экспрессии генов при переходе от обезьяны к человеку связаны с функциями синапсов и привели к очень существенному удлиннению времени развития синаптической сети. Как следствие, пик развития синаптической сети сдвинулся с примерно одного года у шимпанзе до примерно 5ти лет у людей. Результат удалось подтвердить не только при помощи измерений экспресии белков-маркеров плотности синапсов, но и прямыми наблюдениями при помощи элетронной микроскопии. Показано, что на молекулярном уровне у людей изменение времен развития синаптической сети регулируется при помощи MEF2A-регулируемых процессов. Предполагается, что изменения произошли где-то в момент разделения людей и неандертальцев.
Статья замечательна сразу по нескольким причинам. Помимо фундаментальной ценности, работа интересна и методологией. На первый взгляд все как обычно (немного статистики): из примерно 13кгенов, около 8кгенов изменяют уровни экспрессии в течении жизни хотя бы у удного из организмов (людей, шимпанзе и макак). В передних долях мозга их (несущественно) чуть меньше чем в задних. Из них специфичными для человека считали те, уровни которых меняются во времени не так, как у обезьян (раньше или позже, быстрее или медленнее после "перенормировок" с учетом разной продолжительности жизни животных). Пример зависимости экспрессии генов от возраста (лог-шкала) слева на картинке (красный-человек, другие цвета - обезьяны).
В задних отделах мозга оказалось 260 и 80 генов специфичных для человека или шимпанзе (по отношению к макаке). В лобных долях это уже 702 и 55(!). Видно что "разошлись" мы именно "впереди". Дальше - интереснее!
В большинстве работ ограничиваются таблицами уровней экспресии и выделяют самые большие изменения- смотрите, вроде как, говорят, будущие мишени для терапевтической регуляции. Однако, чем сложнее система, тем более скоординированным должно быть вмешательство и оптимальным воздействием может оказаться какой-нибудь "малозаметный" транскрипционный фактор (ТФ). И в данной работе его удалось найти. Я считаю, что этот подход будет применяться чаще и чаще и неслабо всех нас удивит.
как обычно вопросы и комменты:
- теория учит, что человек это шимпанзе - переросток, у нас просто увеличили детство и дали нам развить мозг. Ну и живем мы поэтому дольше (программа развития несколько заторможена) - смотри картинку
- в сложной системе один незаметный драйвер драйвить коррелированный респонс. Очень может быть переэксрессия FOXO, раннее найденная в печени, и уже традиционнно связанная с увеличеним жизни человека по сравнению с шимпанзе, сама по себе управляется откуда-то еще; вообще интересный вопрос насколько мозг может "вытянуть" тело
- если есть гены, которые развивают мозг, то на них надо делать драги. По крайней мере поможем детям поумнеть еще сильнее, в лучшем случае поумнеем сами :)
- методологию статьи развивать и как можно быстрее применить для сравнения рнкомов мышей и землекопов (сравнить с каким-либо общим предком, как тут с макакой)
ПС спасибо aging_genes за ссылку!
Статья замечательна сразу по нескольким причинам. Помимо фундаментальной ценности, работа интересна и методологией. На первый взгляд все как обычно (немного статистики): из примерно 13кгенов, около 8кгенов изменяют уровни экспрессии в течении жизни хотя бы у удного из организмов (людей, шимпанзе и макак). В передних долях мозга их (несущественно) чуть меньше чем в задних. Из них специфичными для человека считали те, уровни которых меняются во времени не так, как у обезьян (раньше или позже, быстрее или медленнее после "перенормировок" с учетом разной продолжительности жизни животных). Пример зависимости экспрессии генов от возраста (лог-шкала) слева на картинке (красный-человек, другие цвета - обезьяны).
В задних отделах мозга оказалось 260 и 80 генов специфичных для человека или шимпанзе (по отношению к макаке). В лобных долях это уже 702 и 55(!). Видно что "разошлись" мы именно "впереди". Дальше - интереснее!
В большинстве работ ограничиваются таблицами уровней экспресии и выделяют самые большие изменения- смотрите, вроде как, говорят, будущие мишени для терапевтической регуляции. Однако, чем сложнее система, тем более скоординированным должно быть вмешательство и оптимальным воздействием может оказаться какой-нибудь "малозаметный" транскрипционный фактор (ТФ). И в данной работе его удалось найти. Я считаю, что этот подход будет применяться чаще и чаще и неслабо всех нас удивит.
как обычно вопросы и комменты:
- теория учит, что человек это шимпанзе - переросток, у нас просто увеличили детство и дали нам развить мозг. Ну и живем мы поэтому дольше (программа развития несколько заторможена) - смотри картинку
- в сложной системе один незаметный драйвер драйвить коррелированный респонс. Очень может быть переэксрессия FOXO, раннее найденная в печени, и уже традиционнно связанная с увеличеним жизни человека по сравнению с шимпанзе, сама по себе управляется откуда-то еще; вообще интересный вопрос насколько мозг может "вытянуть" тело
- если есть гены, которые развивают мозг, то на них надо делать драги. По крайней мере поможем детям поумнеть еще сильнее, в лучшем случае поумнеем сами :)
- методологию статьи развивать и как можно быстрее применить для сравнения рнкомов мышей и землекопов (сравнить с каким-либо общим предком, как тут с макакой)
ПС спасибо aging_genes за ссылку!