Science:一个基因的改变使现代人类的神经发生增加

【字体: 时间:2022年09月13日 来源:Science

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  研究人员报告称,transketolase-like 1 (TKTL1)蛋白的一个氨基酸变化可能使现代人比尼安德特人等更古老的同时代人具有优势,从而促进了新皮质神经发生。根据作者的说法,这种基因变化可能导致了现代人和已经灭绝的古人类之间隐含的认知差异。

  

研究人员报告称,transketolase-like 1 (TKTL1)蛋白的一个氨基酸变化可能使现代人比尼安德特人等更古老的同时代人具有优势,从而促进了新皮质神经发生。根据作者的说法,这种基因变化可能导致了现代人和已经灭绝的古人类之间隐含的认知差异。

大脑皮层的外部区域——新皮层——是一种进化的高级大脑结构,负责认知能力。人类的这种结构明显是巨大和复杂的,这被广泛认为赋予了我们这个物种独特和非凡的认知能力。然而,古人类大脑新皮层的进化还不是很清楚,尽管化石证据表明尼安德特人的大脑在大小上与现代人相似,但它们在功能或结构上的差异仍是未知的。

先前的研究表明,神经祖细胞群体的差异可能导致不同物种的新皮质大小和形状的变化。Pinson及其同事比较了现代人与尼安德特人和其他类人猿的基因组序列,发现了现代人TKTL1基因中编码的一种独特的氨基酸替换。Pinson等人发现,将人类TKTL1变体(hTKTL1)置于类器官中或在小鼠和雪貂的大脑中过表达时,与古老变体相比,人类TKTL1变体(hTKTL1)驱动更多的基底放射神经胶质(bRG)神经祖细胞的生成,从而导致新皮质神经元的增殖。

在人胎儿新皮质组织和脑类器官中,破坏hTKTL1表达或用古老变体替换hTKTL1,导致bRG和神经元生成减少。Brigitte Malgrange和Laurent Nguyen在一篇相关的文章中写道:“这些观察结果为发现更具体的进化变化开辟了道路,这些变化塑造了现代人类的大脑,也可能帮助我们预测其进化的下一步。”

文章标题

Human TKTL1 implies greater neurogenesis in frontal neocortex of modern humans than Neandertals


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