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Nature:人类染色体正在以超高速进化!
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年03月01日 来源:AAAS
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人类是如何进化出能够使用复杂语言、文明等等的大脑的?答案可能在于特殊的DNA。加州大学旧金山分校的科学家们发现,我们的部分染色体以惊人的速度进化,使我们在大脑发育方面比类人猿更有优势。但它也可能使我们面临独特的人类大脑疾病的风险。
人类染色体快速进化,赋予我们更强大的大脑
一项关于人造人类和黑猩猩神经细胞的研究揭示了快速进化的DNA如何赋予神经元构建日益复杂大脑的能力。
人类是如何进化出能够进行复杂语言、文明建设等的大脑的?
答案可能在于独特的DNA。加州大学旧金山分校的科学家发现,我们的染色体中某些部分以惊人的速度进化,使我们在大脑发育方面比猿类更具优势。但这也可能使我们面临一些独特的人类大脑疾病的风险。
该研究得到了美国国立卫生研究院的资助,于2月26日发表在《自然》杂志上。
研究聚焦于染色体中被称为人类加速区域(HARs)的部分,这些区域自人类与黑猩猩在进化树上分道扬镳后进化速度最快——其进化速度是哺乳动物预期进化速度的10倍。
研究由加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所和人类遗传学研究所的Yin Shen教授领导,研究团队研究了HARs在从人类和黑猩猩细胞系衍生的人造神经元中的作用。
人类和黑猩猩的基因组有99%是相似的。HARs占据了1%差异的很大一部分,这可能导致人类和黑猩猩神经元在培养皿中出现截然不同的结果。人类神经元生长出多个神经突,这些细丝状的突起有助于神经细胞发送和接收信号。而黑猩猩神经元只生长出单个神经突。当人类HARs被引入人造黑猩猩神经元时,黑猩猩神经元也生长出了更多的这些“电线”。
“在发育过程中拥有更多的神经突可能意味着我们的神经网络更加复杂,”Yin Shen说,“这些网络促进了神经系统中信号的传递,并支持我们的高级认知功能。但这些网络发育过程中的中断可能导致神经发育障碍,如自闭症。”
该研究由美国国立卫生研究院(NIH)资助,资助编号为U01DA052713、UM1HG009402、R21DA056293、R21HG010065、R01MH109907、U01MH116438、DP2MH122400-01、P30DK063720和S101S10OD021822-01;施密特未来基金会;陈·扎克伯格生物中心;以及格莱斯顿研究所。
关于加州大学旧金山分校:加州大学旧金山分校(UCSF)专注于健康科学领域,致力于通过先进的生物医学研究、生命科学和健康专业领域的研究生教育以及卓越的患者护理来促进全球健康。UCSF Health作为UCSF的主要学术医疗中心,包括排名靠前的专业医院和其他临床项目,并在旧金山湾区设有多个合作机构。UCSF医学院还在弗雷斯诺设有地区校区。
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