Gen koji je napravio razliku između neandertalaca i modernih ljudi



Naučnici su otkrili malu, ali vrlo važnu genetičku mutaciju koja je mogla pridonijeti kognitivnoj prednosti modernih ljudi u odnosu na neandertalce. Testovi u laboratoriji sugerišu da jedna promjena u genu TKTL1 uzrokuje da mozak razvije više neurona. Neandertalska verzija TKTL1 još uvijek postoji kod nekih modernih ljudi, iako je vrlo rijetka i nije poznato uzrokuje li kakvu bolest ili kognitivne razlike. 

Najmlađi dio mozga, u evolutivnom smislu, zove se neokorteks i to je dio mozga koji upravlja percepcijom, senzornim funkcijama, emocijama i kognicijom. Da, mi mislimo pomoću neokorteksa. Drugi dijelovi mozga, poput limbičkog sistema, malog mozga ili hipokampusa upravljaju nekim osnovnijim funkcijama, porivima, za hranu, seksualnim porivom, reakcijama bijega ili agresije, a produžena moždina je zadužena za vegetativne funkcije, poput disanja ili kucanja srca. 

Veličina mozga, pogotovo neokorteksa, ima i utjecaja na kognitivne funkcije. I to ne mora nužno biti veći mozak - dovoljno je da ima više nervnih ćelija, smještenih na veću površinu, što mozak "postiže" tako što ima više vijuga. 

Širenje i savijanje neokorteksa djelomično se pripisuje postojanju bazalnih radijalnih glijalnih stanica. Ovi progenitori generišu većinu kortikalnih neurona, a njihov se broj povećava u girencefaličnih sisara (sisari koji imaju neokortikalne nabore - vijuge), kao što su primati i tvorovi.

Neanderalci i kromanjolci, odnosno moderni ljudi, imali su mnogo toga zajedničkog, tako da je naučni konsenzus sada na strani toga da se radi o dvije podvrste, a ne dvije različite vrste. Mozgovi neandertalaca i modernih ljudi su iste veličine, ali moderni ljudi imaju jednu malu prednost - više nervnih ćelija u korteksu.

Rad, objavljen u Science 9. septembra 2022. pod naslovom "Human TKTL1 implies greater neurogenesis in frontal neocortex of modern humans than Neanderthals" pokazuje kako je mutacija koja se dogodila prije oko 500 000 godina omogućila modernim ljudima da u kognitivnom pogledu nadmaše neandertalce. 

Neuroznanstvenici Anneline Pinson i Wieland Huttner s Instituta Max Planck za molekularnu staničnu biologiju i genetiku u Dresdenu, Njemačka, primijetili su da jedan gen može imati veze s promjenom koja dovodi do toga da se u jednom proteinu važnom za razvoj nervnog sistema, aminokiseline razlikuju kod neanderalaca i modernih ljudi. Gen TKTL1 kodira protein koji se stvara kada se mozak fetusa tek razvija. Jedna genetička mutacija u ljudskoj verziji TKTL1 promijenila je jednu aminokiselinu, što je rezultovalo proteinom koji se razlikuje od onih pronađenih kod predaka hominina, neandertalaca i primata koji nisu ljudi.

Ovaj protein je važan za razvoj ćelija-progenitora, koje se razvijaju u nervne ćelije neokorteksa.

Naučnici su testirali hipotezu o tome da su promjene  ovog gena uzrok razlika: ubacili ljudsku ili predačku verziju TKTL1 u mozgove embrija miševa i lasica. Životinje s ljudskim genom razvile su značajno više živčanih stanica pretka. Kada su istraživači projektirali stanice neokorteksa iz ljudskog fetusa kako bi proizveli verziju predaka, otkrili su da fetalno tkivo proizvodi manje  neurona nego što bi inače. Isto je vrijedilo kada su umetnuli predačku verziju TKTL1 u organoide mozga — strukture nalik na male mozgove uzgojene iz ljudskih matičnih stanica.

Samo mali broj ljudi ima neandertalsku verziju ovog gena i nema  podataka o tome kako ona utječe na kognitivne funkcije. 



Primjedbe

Popularni postovi s ovog bloga

Soda bikarbona i "alkalna prehrana" - opasni mitovi koji ne umiru

Klitoris: vrh ledenog brijega užitka

Kako očistiti kamenac s česmi i drugih površina?