Эксперименты на мышах помогли ученым выявить некоторые ключевые различия в развитии мозга у современных людей и наших ближайших родственников, неандертальцев. После того как наши предки отделились от неандертальцев, около ста аминокислот претерпели изменения и распространились почти на всех современных людей. Причина этого изменения все это время озадачивала ученых. Однако было обнаружено, что шесть аминокислотных изменений произошли в трех белках, которые играют важную роль в распределении хромосом или переносчиков генетического материала в дочерние клетки во время деления клеток в нашем организме.
Чтобы глубже разобраться в причине, исследователи из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка в Германии и Института эволюционной антропологии Макса Планка внедрили современные человеческие варианты у мышей. Шесть аминокислотных позиций одинаковы как у мышей, так и у неандертальцев.
Таким образом, мыши предоставили ученым модель для изучения развития человеческого мозга. “Мы обнаружили, что три аминокислоты современного человека в двух белках вызывают более длительную метафазу, фазу, когда хромосомы готовятся к делению клеток, и это приводит к меньшему количеству ошибок, когда хромосомы распределяются по дочерним клеткам нервных стволовых клеток, точно так же, как у современных людей”, — объяснил генетик Фелипе Мора-Бермудес. Он является ведущим автором исследования, опубликованного в журнале Science Advances.
Исследуя, имел ли набор аминокислот у неандертальцев противоположный эффект, исследователи ввели наследственные аминокислоты в органоиды мозга. Это небольшие органоподобные структуры, которые можно выращивать в лабораторных условиях в чашках для культивирования клеток с использованием стволовых клеток человека. Органоиды мозга имитируют аспекты раннего развития человеческого мозга.
В этом случае команда отметила, что метафаза была короче, в то время как количество ошибок в распределении хромосом также было больше. Мора-Бермудес описал, что аминокислоты у современных людей ответственны за меньшее количество ошибок в распределении хромосом. “Наличие ошибок в количестве хромосом обычно не является хорошей идеей для клеток, что можно наблюдать при таких заболеваниях, как трисомия и рак”, — сказал Мора-Бермудес.
