Американские ученые увеличили мозг мышей, пересадив грызунам фрагмент ДНК человека, управляющий активностью генов. Такой эксперимент наглядно на генетическом уровне доказал отличие человеческого мозга от мозга шимпанзе. Результаты исследования представлены в журнале Current Biology, а коротко о нем сообщает Science News.
О причинах уникальности человека ученые спорят уже несколько тысячелетий. С тех пор как удалось расшифровать геномы человека и шимпанзе (его ближайшего родственника среди обезьян), биологи начали искать молекулярную основу большого мозга, двуногости, языка и других черт, принесших эволюционный успех роду Homo. К 2008 году определилось несколько сот потенциально важных фрагментов ДНК.
Грег Рэй (Greg Wray) и его коллеги из Университета Дьюка отобрали около сотни энхансеров — участков ДНК, управляющих активностью соседних генов, связанных с деятельностью мозга и при этом отличающихся у человека и шимпанзе. Потом они выбрали HARE5, самый активный энхансер в области коры головного мозга, и изготовили минигены, содержащие человеческую и обезьянью версии энхансеров, связанные с геном-информатором, заставляющим эмбрион мыши окрашиваться в синий цвет.
Оказалось, что при получении человеческого варианта энхансера, мозг эмбрионов мыши быстрее окрашивался в синий цвет и на большей площади.
Ученые считают, что HARE5 контролирует ген Frizzled 8 — элемент важного для развития мозга молекулярного сигнального пути. В дальнейшем выяснилось, что человеческий вариант энхансера заставляет будущие нервные клетки делиться чаще, что увеличивает резервуар клеток для коры головного мозга. В итоге у эмбрионов с HARE5 от человека мозг оказался на 12 процентов больше. Сейчас ученые собираются проверить, насколько такой большой мозг сделал мышей умнее.
Другие ученые позитивно оценили работу Рэя — и то, что он нашел конкретный участок генома человека, отвечающий за объем мозга. Однако исследователи опасаются, что эффект от HARE5 может быть лишь делом случайности.
