Génový obrat: Ako malá zmena v DNA formovala ľudský mozog
Vedci identifikovali oblasť DNA, ktorá urýchlila vývoj mozgu a ovplyvnila pomer neurónov a gliových buniek.
Nový výskum z Kalifornskej univerzity v San Diegu odhaľuje, ako špecifická oblasť ľudskej DNA prispela k jedinečným vlastnostiam ľudského mozgu, najmä k jeho kognitívnej flexibilite.
Tím vedcov sa zameral na takzvané ľudské akcelerované regióny (HARs) – úseky genómu, ktoré počas evolúcie človeka prešli nezvyčajne rýchlymi mutáciami. Tieto regióny sú predmetom záujmu, pretože sa predpokladá, že zohrávajú kľúčovú úlohu v špecifických ľudských vlastnostiach a súvisia s neurovývinovými poruchami ako autizmus.
Konkrétne sa vedci z UC San Diego zamerali na HAR123, ktorý sa ukázal ako dôležitý pre formovanie ľudského mozgu. HAR123 nie je gén, ale transkripčný enhancer – molekulárny „ovládač hlasitosti“, ktorý riadi aktiváciu génov počas vývoja organizmu.
Výskum ukázal, že HAR123 podporuje vývoj neurálnych progenitorových buniek, z ktorých vznikajú neuróny a gliové bunky. Okrem toho ovplyvňuje pomer medzi týmito dvoma typmi buniek. Výsledkom je podpora kognitívnej flexibility, schopnosti preučiť sa a nahradiť staré vedomosti novými.
Komentár redakcie: Zistenie, že jeden genetický prvok, ako je HAR123, môže mať taký rozsiahly vplyv na vývoj mozgu, je prekvapivé. Hoci je pravdepodobné, že kognitívna flexibilita nie je výsledkom len jedného 'genetického prepínača', tento objav poskytuje dôležitý vhľad do evolúcie ľudského mozgu a možných príčin neurovývinových porúch. Otázkou zostáva, či neandertálci mali ľudskú alebo šimpanziu verziu HAR123, čo by mohlo poskytnúť ďalšie indície o evolúcii kognitívnych schopností.
Zistenia naznačujú, že radikálne zmeny v ľudskom mozgu počas evolúcie môžu byť čiastočne vysvetlené na molekulárnej úrovni. Experimenty ukázali, že ľudská verzia HAR123 má odlišné účinky ako verzia šimpanza na kmeňové bunky a prekurzorové bunky neurónov.
Ďalší výskum je potrebný na hlbšie pochopenie funkcie HAR123 a na potvrdenie, či ľudská verzia skutočne prispieva k špecifickým nervovým vlastnostiam človeka. Tento výskum by mohol viesť k lepšiemu porozumeniu molekulárnych mechanizmov neurovývinových porúch.
