Nagyobb agyat növesztettek az emberi DNS-t hordozó egerek

Azt egyelőre nem tudni, hogy okosabbak is lettek-e, de a kutatókat is meglepte, hogy egyetlen emberi génszabályozó szakasz beültetése mekkora változásokkal járt.

Nagyobb agyat növesztettek az emberi DNS-t hordozó egerek

Fejlődésünk 5−7 millió évvel ezelőtt vált külön legközelebbi rokonaink, a csimpánzok evolúciójától. Ebben az időszakban testünk és mentális képességeink jelentős változásokon mentek át, és ezek az eltérések szemmel láthatóan elkülönítenek minket a többi főemlőstől. Ha azonban a genetika szintjén vizsgáljuk a változásokat, a különbségek jóval kevésbé nyilvánvalóak, hiszen genomunk napjainkig 96−99 százalékban megegyezika csimpánzokéval.

Az érdekesség azonban éppen ezekben a jelentéktelennek tűnő genetikai eltérésekben rejlik. A csimpánzoktól való különválás idején és után genetikai állományunk egy része rendkívül gyors változásokon ment át, amelyeket különböző emlős fajok genomjainak összehasonlítása révén lehet azonosítani. Ezen gyorsan változó emberi DNS-régiók, avagy a HAR-ok létezésérenagyjából egy évtizeddel ezelőtt lettek figyelmesek a szakértők. A kérdéses szakaszok jelentős része nem fehérjekódoló, hanem a gének aktivitását szabályozó régió, amelyek annak irányításáért felelnek, hogy az egyes gének kifejeződnek-e, és ezt mikor és hogyan teszik.

A szakértők a HAR-ok felfedezését követően úgy képzelték, hogy a szabályozó szakaszok megváltozásával új mintázatok szerint kezdtek működni génjeink, és ezek a változások vezettek az emberré válás legfontosabb vívmányaihoz, például a szembefordítható hüvelykujj, vagy a szokatlanul nagy agy kialakulásához. A feltevés igazolásához azonban először is meg kellett fejteni, hogy az egyes HAR-ok pontosan hogyan befolyásolják a hozzájuk rendelt géneket.

Ennek kiderítése érdekében J. Lomax Boyd, a Duke kutatója vette az egyik HAR-szakaszt, amelyről úgy feltételezték kollégáival, hogy az agyi fejlődésben játszhat szerepet, és beültetteannak emberi, illetve csimpánz verzióját néhány egér genomjába. A kísérlet során felhasznált HARE5 nevű emberi DNS-szakasz mindössze 16 bázisban különbözik a csimpánz genomjának ugyanezen részétől, ez a 16 bázis azonban, mint kiderült, óriási különbséget jelent, ami működését és annak következményeit illeti.

Boyd ás társai a könnyebb ellenőrizhetőség érdekében a HARE5-szakaszt a genomban megszokott helyén túl egy olyan gén mellé is beültették, amely egy kék színű fehérjét kódol a génmanipulált egerekben. Ilyen módon pontosan nyomon tudták követni, hogy mely testrészben mikor aktiválja a HARE5 a gondjára bízott géneket. A rágcsálókban az agy az embrionális fejlődés kilencedik napján kezd el kialakulni, és a HARE5 nem sokkal ezt követően kezdi meg működését. A szakértők a kísérletek során tanúi voltak, hogy a szabályozó szakasz emberi változata egy kicsit korábban kezdi meg működését, sokkal aktívabb és nagyobb területen tevékenykedik, mint a csimpánzokban megtalálható változat.

A HARE5 különösen az agyi idegsejteket képző őssejtekben aktív. Az emberi verziót hordozó sejtek gyorsabban osztódnak (12 óra helyett 9 óra alatt lesz belőlük kettő), így adott idő alatt az emberi HARE5-öt hordozó egerek több neuronképző őssejtet, és ennek eredményeként több neuront hoztak létre, mint a csimpánzokban megtalálható génszakaszt hordozó rágcsálók. Az emberi DNS-sel beültetett egerek agya átlagosan 12 százalékkal nagyobb lett, mint a másik csoport tagjaié, ami messze felülmúlta a kutatók előzetes várakozásait.

Ami a jelenleg hozzáférhető eredményeket illeti, ebben a pillanatban itt tart a kutatócsoport, a munka azonban korántsem ért véget. A kísérletben tanulmányozott egerek rendben világra jöttek, így a szakértők a következő szakaszban azt fogják vizsgálni, hogy kognitív képességek tekintetében is mutatkozik-e különbség az emberi és csimpánz DNS-szakaszokat hordozó állatok közt, vagyis hogy az emberi HARE5-tel rendelkező állatok okosabbá is váltak-e nagyobb agyuknak köszönhetően.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward