Prawda

Piątek, 29 marca 2024 - 13:43

« Poprzedni Następny »


Myszy z wszczepionym ludzkim DNA mają większe mózgi



Ed Yong 2015-03-09

Embrion myszy.
Embrion myszy.

Około 5 do 7 milionów lat ewolucji dzieli nas od naszych najbliższych krewnych – szympansów. Przez ten czas nasze ciała znacznie rozwinęły się, podobnie jak umiejętności umysłowe jakie posiadamy. Stworzyliśmy język mówiony i pisany, matematykę i zaawansowane technologie – między innymi urządzenia, które mogą sekwencjonować nasz genom. Dzięki nim odkryto, że genetyczny dystans między nami, a szympansami, jest subtelniejszy niż myślano: dzielimy z naszymi kuzynami około 96 do 99 % DNA.

Niektóre obszary naszego genomu wyewoluowały ze szczególną prędkością, szybko kumulując mutacje odróżniające je od ich odpowiedników u szympansów. Można znaleźć te regiony porównując różne ssaki i szukając odcinków, które są zawsze takie same, z wyjątkiem tych występujących u ludzi. Naukowcy zaczęli identyfikować te „przyspieszone u ludzi regiony” (z języka angielskiego HAR- humanaccelerated regions), jakąś dekadę temu. Wiele z nich okazało się sekwencjami wzmacniającymi, które same w sobie nie wchodzą w skład genu, lecz kontrolują aktywnośćposzczególnych genów, dając im sygnał kiedy i gdzie działać. Są raczej czymś w rodzaju trenera niż samego zawodnika.

 

Skłania to do myślenia, że te szybko ewoluujące wzmacniacze dyrygując naszymi genami doprowadziły do ewolucji najbardziej charakterystycznych cech naszego gatunku. Między innymi do powstania przeciwstawnego kciuka i wyjątkowo dużego mózgu. Istnieją na to dowody. Jeden z obszarów HAR kontroluje aktywność genów w części ręki, która posiada zawiązki kciuka. Wiele innych możemy odnaleźć  w pobliżu genów zaangażowanych w rozwój mózgu, a co najmniej dwaaktywne podczas jego wzrostu. Dotychczas zebrano wiele nieodpartych dowodów, lecz pozostaje pytanie - co właściwie te sekwencje robią?

 

By znaleźć odpowiedź J. Lomax Boyd z Uniwersytetu Duke’a przeanalizował listę obszarów HAR w poszukiwaniu tych, które są prawdopodobnie wzmacniaczami. Wytypowano obszar HARE5. Został on zidentyfikowany, ale właściwie nigdy nie był dokładnie przebadany. Podejrzewano tylko, że bierze udział w kontroli aktywności genów zaangażowanych w rozwój mózgu. Ludzka wersja różni się od szympansiej tylko 16 „literami” DNA. Jednak okazało się, że te 16 zmian stanowi wielką różnicę.

 

Boyd i współpracownicy wprowadzili ludzką i szympansią wersję HARE5 do organizmów dwóch oddzielnych grup myszy. Dodatkowo, by oznaczyć omawiany wzmacniacz, zastosowali niebieski barwnik. Gdy zespół badał zarodki rozwijających się zwierząt, zaobserwował, że poszczególne części ciała gryzoni stają się niebieskie. Były to fragmenty, w których HARE5 przejawiały aktywność –obszary, gdzie doszło do działania wzmacniaczy.

W dziewiątym dniu życia zarodki myszy zaczynają budować swój mózg, niewiele później zaczynają działać HARE5. Badacze zauważyli, że ludzka wersja tych obszarów jest znacznie bardziej aktywna od tej występującej u szympansów.Owocuje to większym mózgiem i nieco szybszym startem.

 

HARE5 wydaje się szczególnie aktywny w komórkach macierzystych produkujących mózgowe neurony. Ludzka wersja tego wzmacniacza przyczynia się do szybszego podziału komórek macierzystych – dzielą się w ciągu zaledwie 9 godzin, w porównaniu z normalnym tempem podziału, który trwa 12. Tak więc w danym okresie czasu, myszy z ludzkim HARE5 wytworzyły więcej macierzystych komórek nerwowych, niż te posiadające wersję szympansią. W rezultacie miały większą liczbę neuronów.

 

A co za tym idzie, rozwinęły większe mózgi. Różnica w wielkości doszła do 12% w porównaniu do ich odpowiedników z drugiej grupy. „Nie spodziewaliśmy się aż tak dramatycznej różnicy” mówi Debra Silver, która przewodniczyła badaniu.

 

 “Nasze odkrycie jako jedne z pierwszych badań potwierdza czynnościowy wpływ jednego z podanych obszarów HAR” dodaje. „Pokazuje jak zaledwie kilka zmian w naszym DNA może w znacznym stopniu wpływać na sposób rozwoju mózgu. Testy przeprowadzaliśmy tylko na myszach więc nie jesteśmy w stanie stwierdzić czy podobne rezultaty wystąpiłyby u ludzi. Istnieją jednak silne dowody wskazujące na to, że jest to ze sobą powiązane.”

 

„Jestem podekscytowana tym, że ludzie zajęli się badaniem tego problemu (obszarów HAR) i dowiadują się do czego one służą,” mówi Katherine Pollard z Instytutu Gladstone’a, będąca jedną z pierwszych badaczek, wśród naukowców którzy zidentyfikowali omawiane sekwencje. „ Naprawdę trudno było dowiedzieć się, co do licha te fragmenty robią. Badanie każdego trwa latami. Ci ludzie, pokazując zmiany w cyklu komórkowym i w wielkości mózgu, zrobili więcej niż cała reszta.”

 

 „Myszy wykorzystano bardzo mądrze, pozwoliło to na ujawnienie  różnic między ludźmi a szympansami” twierdzi Arnold Kriegsteinz Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco. „Różnica w wielkości mózgu nie jest kolosalna, jednak idzie to we właściwym kierunku”.

 

Nie przekonuje to Eddy’egoRubin’a z Joint Genome Institute w Stanach Zjednoczonych. Jego troskę budzi fakt, że metody stosowane przez zespół mogły obarczyć myszy wieloma kopiami HARE5 umieszczonymi w różnych obszarach ich genomu. W rezultacie nie można być do końca pewnym, czy różnice pomiędzy dwiema badanymi grupami gryzoni powstały właśnie wskutek takiego przebiegu sprawy, czy też ich przyczyną jest wspominane 16 sekwencji wzmacniających różniących ludzi od szympansów. „To rzuca znaczny cień na wyciągnięte wnioski” mówi Rubin. „Jest to interesujące badanie poruszające ważne kwestie, jednak wyniki powinny być przyjmowane z przymrużeniem oka.”

 

Zespół Silver nadal kontynuuje badania nad HARE5. Teraz gdy myszy osiągnęły wiek dorosły, można przeprowadzić testy pokazujące, czy osobniki z większymi mózgami zachowują się inaczej. Jest to bardzo istotne. Nie zawsze większy mózg idzie w parze ze zwiększoną inteligencją. Naukowcy przyglądają się również kilku innym sekwencjom wzmacniającym. Na przykład jedna z nich prawdopodobnie kontroluje geny wpływające na wzrost neuronów.

 

“Myślę, że HARE5 to tylko wierzchołek góry lodowej,” twierdzi Silver. „Prawdopodobnie jest to jeden z wielu regionów, które wyjaśniają dlaczego nasze mózgi są większe od szympansich. Teraz, gdy wstępnie mamy już próbny wzorzec, możemy rozpocząć poszukiwania pozostałych wzmacniaczy.”

 

Fast evolving human DNA leads to bigger brained mice

Tłumaczenie: Justyna Trawińska
Polskie tłumaczenie ukazało się pierwotnie na blogu Małpi móżdżek



Ed Yong 


Mieszka w Londynie i pracuje w Cancer Research UK. Jego blog „Not Exactly Rocket Science” jest próbą zainteresowania nauką szerszej rzeszy czytelników poprzez unikanie żargonu i przystępną prezentację.
Strona www autora


Tipsa en vn Wydrukuj



Nauka

Znalezionych 1470 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Kameleon przekazuje różne informacje różnymi częściami ciała   Yong   2013-12-14
Paradoksalne cechy genetyki inteligencji   Ridley   2013-12-18
Wielki skandal z biopaliwami   Lomborg   2013-12-19
Przedwczesna wiadomość o śmierci samolubnego genu   Coyne   2013-12-22
Czy jest życie na Europie?   Ridley   2013-12-22
Nowa data udomowienia kotów: około 5300 lat temu – i to w Chinach   Coyne   2013-12-26
Na Zeusa, natura jest przeżarta rują i korupcją   Koraszewski   2013-12-26
Proces cywilizacji   Ridley   2013-12-28
Jak karakara wygrywa z osami   Cobb   2013-12-29
Żebropławy, czyli dziwactwa ewolucji   Coyne   2013-12-30
Czy może istnieć sztuka bez artysty?    Wadhawan   2013-12-30
Zderzenie mentalności   Koraszewski   2014-01-01
Skrzydlaci oszuści i straż obywatelska   Young   2014-01-02
Delfiny umyślnie narkotyzują się truciznami rozdymków   Coyne   2014-01-04
Długi cień anglosfery   Ridley   2014-01-05
Ciemna materia genetyki psychiatrycznej   Zimmer   2014-01-06
Co czyni nas ludźmi?   Dawkins   2014-01-07
Twoja choroba na szalce   Yong   2014-01-08
Czy mamut włochaty potrzebuje adwokata?   Zimmer   2014-01-09
Pradawne rośliny kwitnące znalezione w bursztynie   Coyne   2014-01-10
Ratując gatunek możesz go niechcący skazać   Yong   2014-01-11
Ewolucja ukryta w pełnym świetle   Zimmer   2014-01-13
Koniec humanistyki?   Coyne   2014-01-15
Jak poruszasz nogą, która kiedyś była płetwą?   Yong   2014-01-16
Jak wyszliśmy na ląd, kość za kością   Zimmer   2014-01-19
Twoja wewnętrzna mucha   Cobb   2014-01-22
Ukwiał żyje w antarktycznym lodzie!   Coyne   2014-01-25
Dlaczego poligamia zanika?   Ridley   2014-01-26
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Ewolucja i Bóg   Coyne   2014-01-29
O delfinach, dużych mózgach i skokach logiki   Yong   2014-01-30
Dziennikarski „statek upiorów” Greg Mayer   Mayer   2014-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Moda na kopanie nauki   Coyne   2014-02-03
Neandertalczycy: bliscy obcy   Zimmer   2014-02-05
O pochodzeniu dobra i zła   Coyne   2014-02-05
Sposób znajdowania genów choroby   Yong   2014-02-07
Czy humaniści boją się nauki?   Coyne   2014-02-07
Kiedy zróżnicowały się współczesne ssaki łożyskowe?   Mayer   2014-02-10
O przyjaznej samolubności   Koraszewski   2014-02-12
Skąd wiesz, że znalazłeś je wszystkie?   Zimmer   2014-02-15
Nauka odkrywa nową niewiedzę o przeszłości   Ridley   2014-02-18
Żyjące gniazdo?   Zimmer   2014-02-19
Planeta tykwy pospolitej   Zimmer   2014-02-21
Nowe niezwykłe skamieniałości typu “Łupki z Burgess”   Coyne   2014-02-22
Dziennik z Mozambiku: Pardalota   Naskręcki   2014-02-23
Wskrzeszona odpowiedź z kredy na “chorobę królów”   Yong   2014-02-26
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Spojrzeć ślepym okiem   Yong   2014-03-02
Intelektualne danie dnia  The Big Think   Coyne   2014-03-04
Przeczołgać się przez mózg i nie zgubić się   Zimmer   2014-03-05
Gdzie podziewają się żółwiki podczas zgubionych lat?   Yong   2014-03-10
Supergen, który maluje kłamcę   Yong   2014-03-14
Idea, którą pora oddać na złom   Koraszewski   2014-03-15
Zwycięstwa bez chwały   Ridley   2014-03-17
Twarde jak skała   Naskręcki   2014-03-18
Pasożyty informacyjne   Zimmer   2014-03-19
Seymour Benzer: humor, historia i genetyka   Cobb   2014-03-21
Kto to był Per Brinck?   Naskręcki   2014-03-23
Potrafimy rozróżnić między przynajmniej bilionem zapachów   Yong   2014-03-25
Godzina Ziemi czyli o celebrowaniu ciemności   Lomborg   2014-03-27
Słonie słyszą więcej niż ludzie   Yong   2014-03-30
Niebo gwiaździste nade mną, małpa włochata we mnie   Koraszewski   2014-03-31
Wielkoskrzydłe   Naskręcki   2014-04-02
Najstarsze żyjące organizmy   Coyne   2014-04-03
Jak zmienić bakterie jelitowe w dziennikarzy   Yong   2014-04-06
Eureka! Sprytne wrony to odkryły   Coyne   2014-04-07
Sukces upraw GM w Indiach   Lomborg   2014-04-09
Wirus, który sterylizuje owady, ale je pobudza   Yong   2014-04-12
Przystosować się do zmiany klimatu   Ridley   2014-04-14
Jeden oddech, który zmienił planetę   Naskręcki   2014-04-16
Najgorsze w karmieniu komarów jest czekanie   Yong   2014-04-17
Kłopotliwa podróż w przyszłość   Ridley   2014-04-19
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Seksizm w nauce o jaskiniowych owadach   Coyne   2014-04-26
Musza bakteria zaprasza inne muszki na uczty owocowe   Yong   2014-04-27
Zachwycający rabuś, który liczy sto milionów lat   Cobb   2014-04-28
Mądrość (małych) tłumów   Zimmer   2014-04-29
Tak bada się ewolucję inteligencji u zwierząt   Yong   2014-05-02
Fantastyczna mimikra tropikalnego pnącza   Coyne   2014-05-03
Dlaczego większość zasobównie wyczerpuje się   Ridley   2014-05-04
Pomidory tworzą pestycydy z zapachu swoich sąsiadów   Yong   2014-05-07
Potrawy z pasożytów   Zimmer   2014-05-08
Technologia jest często matką nauki, a nie odwrotnie   Ridley   2014-05-09
Montezuma i jego flirty   Coyne   2014-05-11
Insekt dziedziczy mikroby z plemnika taty   Yong   2014-05-12
Polowanie na nietoperze   Naskręcki   2014-05-14
Zmień swoje geny przez zmianę swojego życia   Coyne   2014-05-15
Obrona śmieciowego DNA   Zimmer   2014-05-17
Gdzie są badania zwierzęcych wagin?   Yong   2014-05-20
Niemal ssaki   Naskręcki   2014-05-21
Zobaczyć jak splątane są gałęzie drzewa   Zimmer   2014-05-23
Dlaczego ramiona ośmiornicy nie plączą się   Yong   2014-05-24
Niezwykły pasikonik szklany   Naskręcki   2014-05-27
Wąż zgubiony i ponownie odnaleziony   Mayer   2014-05-28
Niespodziewani krewni mamutaków   Yong   2014-05-30
Trochę lepszy  świat   Ridley   2014-05-31
Tam, gdzie są ptaki   Mayer   2014-06-01
Ewolucja, ptaki i kwiaty   Coyne   2014-06-02
Jestem spełniony   Naskręcki   2014-06-04

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Małgorzata, Andrzej, Henryk