Немецкие учёные изучили разницу белков, участвующих в делении клеток у современного человека и неандертальцев. Выяснилось, что митоз стволовых клеток мозга вымерших гоминид был быстрее, но с большим числом ошибок при расхождении хромосом.
Пути эволюции предков человека. Homo sapiens) и неандертальцев (Homo neanderthalensisРазделились около полумиллиона лет назад. За это время в генетическом коде накопились многочисленные изменения — по предположениям, H. sapiensВ отличие от вымершего гоминида (самого близкого родственника), он отличается примерно 100 аминокислотными остатками в разных белках.
Биологическое значение этих изменений ещё не до конца ясно, но часть из них изучена немецкими учёными, которые являются авторами нового… статьи в журнале Science AdvancesВнимание обратили на шесть мутаций, затрагивающих три белка, управляющих работой кинетохор (части хромосом, которая крепится к веретену деления) и расхождением хромосом при митозе. Это белки KIF18a, KNL1 и SPAG5, активно синтезирующиеся в стволовых клетках при образовании коры больших полушарий. неокортексаДанная область мозга управляет такими процессами, как восприятие информации с органов чувств, мышление, речь и другими.
Антропологи связывают появление семейства гоминид с резким усложнением мозга, прямохождением и особенностями кисти – это гоминидная триада.
По изученным черепам неандерталец обладал мозгом, сравнимым по размеру с мозгом человека – единственного ныне живущего гоминида. Важные различия выявились после «воскрешения» некоторых белков неандертальцев.
В первом эксперименте последовательность белковМышей модифицировали таким образом, чтобы они полностью совпадали с белками. Homo sapiensВообще, исходно у мышей эти же гены, что были у неандертальцев и есть у современных человекообразных обезьян. Для получения трансгенных грызунов использовали технологию генного редактирования CRISPR/Cas9: она позволила создать так называемых гуманизированных мышей, то есть имеющих человеческие белки.
Мы выяснили, что все три аминокислотных остатка у современного человека в двух белках связаны с более длительной метафазой — фазой подготовки хромосом к клеточному делению. Это приводит к меньшему числу ошибок при распределении хромосом по дочерним клеткам, стволовым нервным клеткам, как это происходит у современных людей. объяснилФелипе Мора-Бермудес руководит научным коллективом.
В ходе исследования ученые исследовали влияние на организм современного человека введения белков неандертальцев. Вместо выращивания мутантного ребенка использовались органоиды мозга, также известные как «мини-мозги» – модели реальных органов, размножаемые в биореакторе из стволовых клеток. Популярный инструмент исследований, «мини-мозги» воспроизводят структуру мозговой ткани, включая кору больших полушарий.
В этот раз метафора была кратче, и учёные зафиксировали больше ошибок при разделении хромосом. Авторы предполагают, что три изменения в последовательностях белков KIF18a и KNL1 у современных людей уменьшили количество нарушений этого процесса, важного для деления клеток и развития мозга. Напомним, что нарушения расхождения хромосом опасны — их следствием могут стать… трисомияЗаболевания генетического характера или онкологические заболевания.
Кажется, новое исследование обнаружило новый значимый показатель, способствующий Homo sapiensПобедить соперников, построить цивилизацию и изменить лицо всего мира.