Биология - жизнь в деталях! Новости биологии. Энциклопедия по биологии. Словарь по биологии.

Благодаря удвоению специфического гена 2,5 миллиона лет назад человеческие нейроны приобрели способность формировать больше межклеточных контактов, что осложнило архитектуру нейронных цепочек в мозге. Именно удвоение этого гена, полагают ученые, позволило человеку выйти на новый уровень разумности.

Школьный год уже подходит к завершению, детский международный лагерь позволит с пользой отдохнуть.

На тему гена, который способствовал обретению человеком чрезвычайно развитого мозга, на этой неделе в журнале Cell вышло сразу две публикации. Первая, которую подготовили исследователи из Вашингтонского университета в Сиэтле, посвящена описанию этого гена, названного SRGAP2. Руководитель группы исследования Эван Эйхлер вместе с коллегами ранее уже объяснил, что SRGAP2 существует в четырех копиях: ферменты, которые копируют ДНК, иногда ошибаются и вставляют в хромосому несколько копий одного и того же гена. Считается, что такие дубли составляют всего 5% генома человека.

На этой неделе исследователи из Сиэтла попытались описать их подробнее. Все четыре варианта (три копии и один оригинальный ген) находятся в первой хромосоме, однако между ними есть заметные различия: у них у всех не хватает частицы первичного, «родительского» гена SRGAP2, поэтому вероятно, только одна его копия дает работающий белок. Такую работающую копию ученые нашли в каждом из проанализированных геномов (ученые обработали их около 2 тысяч). Они предполагают, что поскольку присутствие SRGAP2C является обязательным, вероятно, этот ген является абсолютно необходимым.

«Десять лет прошло со времени, когда человечество, как оно считало, раскрыло последовательность генома и заявило про его устойчивость, а мы до сих пор находим новые гены, чрезвычайно важные для эволюции и функционирования человеческого мозга», – отмечает Эван Эйхлер. Вместе с коллегами он подсчитал, что возраст SRGAP2C – около 2,4 миллиона лет, следовательно, период его возникновения пришелся как раз на переход австралопитеков в род Homo, представители которого начали использовать каменные орудия труда.

Во втором исследовании ученые из Института Скиппса решили отталкиваться от факта, что человек отличается от обезьян, прежде всего, размером мозга. Вряд ли, пишут они, ген SRGAP2C мог повлиять на его увеличение, однако вполне возможно, что он развил новые возможности уже увеличенного мозга. «Этот ген должен играть какую-то важную функцию», – отмечает нейробиолог Франк Полльо.

Когнитивные способности человека зависят от количества нервных клеток: чем их больше, тем больше нервных цепочек можно организовать. Однако для этого нервные клетки должны уметь устанавливать между собой контакты. Полльо и его коллеги из Института Скриппса установили, что ген SRGAP2C способен обеспечить это умение.

Ученые пересадили упомянутый ген мышам. Выяснилось, что хотя количество нейронов у животных, которым имплантировали ген, не увеличилась, но в нервных клетках появилось гораздо больше дендритных шипов (специфических отростков, которые обеспечивают связи между соседними нейронами). «Если вы увеличиваете общее количество связей, вы увеличиваете способность сети работать с информацией. Это как увеличить количество процессоров в компьютере», – рассказывает Полльо.

Кроме того, поясняет он, наличие у мышей имплантированные гена ускоряет скорость миграции нейронов. Ученые считают, что скорость перемещения нейронов у предков человека могла повлиять на совершенствование их мозговых способностей.

В опубликованных статьях целом описано не только эффект от работы SRGAP2C, но возможная история его эволюции. Это, как считают даже оппоненты авторов вышеописанных статей, вполне может объяснить до сих пор не известные страницы по формированию человека разумного

abzac.org