متافاز طولانیتر و خطاهای تفکیک کروموزومی کمتر در انسان مدرن نسبت به نسان نئاندرتال
بررسی محققان تفاوتهای سلولی در رشد مغز را در بین انسان مدرن و نئاندرتال نشان میدهد.
امتیاز:
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، محققان درسدن و لایپزیگ دریافتند که تقسیم سلولهای بنیادی در مغز در حال رشد انسانهای امروزی در مقایسه با نئاندرتالها، زمان بیشتری طول میکشد و هنگام توزیع کروموزوم در سلولهای دختر خطاهای کمتری رخ میدهند.
نئاندرتالها نزدیک ترین خویشاوندان انسانهای امروزی هستند. بنابراین مقایسه با آنها میتواند بینشهای جالبی را در مورد آنچه که انسان امروزی را منحصربهفرد میکند، برای مثال در مورد رشد مغز، ارائه دهد. نئوکورتکس، بزرگترین بخش لایه بیرونی مغز، مختص پستانداران است و برای بسیاری از ظرفیتهای شناختی حیاتی است. در طول تکامل انسان در گونههای اجدادی نئاندرتالها و انسانهای امروزی بهطور چشمگیری گسترش یافت، در نتیجه هم نئاندرتالها و هم انسانهای امروزی مغزهایی با اندازههای مشابه داشتند. با این حال، تقریباً هیچ چیز در مورد اینکه چگونه مغز انسان مدرن و نئاندرتال ممکن است از نظر رشد و عملکرد متفاوت باشد، شناخته نشده است. محققان موسسه زیستشناسی و ژنتیک سلولی مولکولی ماکس پلانک (MPI-CBG) در درسدن و موسسه انسان شناسی تکاملی ماکس پلانک (MPI-EVA) در لایپزیگ اکنون کشف کردهاند که سلولهای بنیادی عصبی زمان بیشتری را صرف آماده سازی کروموزومهای خود برای تقسیم در انسان مدرن نسبت به نئاندرتالها میکنند. این منجر به خطاهای کمتری در هنگام توزیع کروموزومها به سلولهای دختر در انسان امروزی نسبت به نئاندرتالها یا شامپانزهها میشود و میتواند عواقبی بر نحوه رشد و عملکرد مغز داشته باشد. این مطالعه تفاوتهای سلولی در رشد مغز انسان مدرن و نئاندرتال را نشان میدهد.
پس از جدا شدن اجداد انسان مدرن از نئاندرتالها و دنیسوواها، خویشاوندان آسیایی آنها، حدود یکصد اسید آمینه، بلوکهای سازنده پروتئینها در سلولها و بافتها، در انسان امروزی تغییر کرد و تقریباً به همه انسانهای امروزی گسترش یافت. اهمیت بیولوژیکی این تغییرات تا حد زیادی ناشناخته است. با این حال، شش مورد از این تغییرات اسید آمینه در سه پروتئین رخ داده است که نقش کلیدی در توزیع کروموزومها، حامل اطلاعات ژنتیکی، به دو سلول دختر در طول تقسیم سلولی دارند.
برای بررسی اهمیت این شش تغییر برای رشد نئوکورتکس، دانشمندان ابتدا انواع مدرن انسان را در موشها معرفی کردند. موشها در این شش موقعیت اسید آمینه مشابه نئاندرتالها هستند، بنابراین این تغییرات آنها را به الگویی برای مغز انسان مدرن در حال توسعه تبدیل کرد. برای بررسی اینکه آیا مجموعه اسیدهای آمینه نئاندرتال اثر معکوس دارد، محققان سپس آمینو اسیدهای اجدادی را در انسان معرفی کردند. این نشان میدهد که آن سه تغییر اسیدآمینه انسان مدرن در پروتئینهای KIF18a و KNL1 در مقایسه با مدلهای نئاندرتال و شامپانزهها مسئول کمتر اشتباهات توزیع کروموزوم در انسانهای امروزی است. اشتباه در تعداد کروموزومها معمولاً برای سلولها ایده خوبی نیست، همانطور که در اختلالاتی مانند تریزومی و سرطان دیده میشود.
مطالعه حاضر نشان میدهد که برخی از جنبههای تکامل و عملکرد مغز انسان مدرن ممکن است مستقل از اندازه مغز باشد، زیرا نئاندرتالها و انسانهای امروزی مغزهایی با اندازه مشابه دارند. یافتهها همچنین نشان میدهد که عملکرد مغز در نئاندرتالها ممکن است بیشتر از آن تحت تاثیر خطاهای کروموزومی قرار داشته باشد. برای بررسی اینکه آیا کاهش میزان خطا بر ویژگیهای انسان مدرن مرتبط با عملکرد مغز تأثیر میگذارد، به مطالعات آینده نیاز است.
پایان مطلب/