Evolution des menschlichen Gehirns korreliert in jungen Genen

Laut einer neuen Studie werden junge Gene, die nach der Abspaltung des Primatenzweiges von anderen Säugetierarten entstanden sind, eher im sich entwickelnden menschlichen Gehirn exprimiert. Die Korrelation, online veröffentlicht am 18. Oktober im Open-Access-Journal PLoS Biologie, legt nahe, dass evolutionär neuere Gene für die Konstruktion des einzigartig mächtigen menschlichen Gehirns verantwortlich sein könnten.
Neue Gene wurden bisher von Wissenschaftlern weitgehend ignoriert, aber Senior Autor Manyuan Long, PhD, Professor für Ökologie und Evolution an der Universität von Chicago sagt:

"Wir fanden heraus, dass es eine Korrelation zwischen der Entstehung neuer Gene und der Entwicklung des Gehirns gibt. Es gibt etwa 50 bis 60 humanspezifische Gene im frontalen Kortex des Gehirns, der Teil, der den Menschen von anderen nichtmenschlichen Primaten trennt. "

Seit der Antike sind Wissenschaftler der Frage nachgegangen, wie die komplexe und einzigartige Entwicklung des menschlichen Gehirns Menschen von ihren Primatenvorläufern trennt. Wissenschaftler haben sich seit dem Abschluss des Humangenomprojekts und der zunehmenden Verfügbarkeit von Genomsequenzen der Genetik zugewandt, um Fragen zu unseren Primatenverwandten und anderen Arten zu beantworten. Basierend auf diesen Studien entwickelten viele Wissenschaftler die Hypothese, dass der spektakuläre Unterschied des menschlichen Gehirns im Vergleich zu anderen Spezies auf eine unterschiedliche Regulation von konservierten Genen zurückzuführen ist, die auf verschiedene Arten verteilt sind, anstelle der Ankunft neuer, artspezifischer proteinkodierender Gene.

Longs Labor entdeckte jedoch in einer Studie aus dem Jahr 2010, dass die jüngeren, artspezifischen Gene für die Entwicklung eines Organismus genauso wichtig sein könnten wie ältere, konservierte Gene.
Für die neue Studie leitete Autor Yong Zhang, PhD. und sein Team fusionierten eine Datenbank des Genalters mit Transkriptionsdaten von Menschen und Mäusen, um zu beobachten, wann und wo junge Gene für jede Spezies exprimiert werden.

Ihre Ergebnisse zeigten, dass der Anteil junger Gene, die im Gehirn exprimiert werden, in Primaten-spezifischen jungen Genen höher ist als in mausspezifischen jungen Genen. Die Forscher entdeckten auch, dass es ein höheres Potenzial für menschliche spezifische junge Gene gibt, die während der Entwicklung des Organs in fetalen Gehirnen vorkommen, sowie in ausgeklügelten Hirnstrukturen, die bei Primaten, wie dem Neokortex und dem präfrontalen Kortex, einzigartig sind.
Die Forscher weisen darauf hin, dass ihre Entdeckung nur auf einer Korrelation zwischen dem Auftreten junger, menschenspezifischer Gene und dem evolutionären Erscheinungsbild fortgeschrittener Gehirnstrukturen beruht. Zukünftige Forschung wird die Funktion dieser Gene und die Auswirkungen untersuchen, die sie möglicherweise auf die Strukturierung des einzigartigen menschlichen Gehirns hatten.

Ein Merkmal, das die Neugier der Wissenschaftler weckt, ist, dass viele der neuen Gene für einzigartige Proteine ??zu kodieren scheinen, anstatt nur die Regulierung älterer, konservierter Proteine ??zu optimieren.
Lange kommentiert:

"Traditionell glauben die Menschen nicht, dass ein neues Protein oder neues Gen in einem wichtigen Prozess eine Rolle spielen kann. Die meisten Menschen achten nur auf die Regulation von Genen. Aber von insgesamt etwa 1.300 neuen Genen waren nur 13 Prozent Die übrigen, etwa 1.100 Gene, sind neue Gene, die eine ganz neue Art von Funktion bringen. "

Geschrieben von Petra Rattue