دانشمندان ممکن است یک تغییر کلیدی بین مغز انسان و نئاندرتال پی | جهان چگونه کار می کند؟
دانشمندان ممکن است یک تغییر کلیدی بین مغز انسان و نئاندرتال پیدا کنند
دانشمندانی که روی موش‌ها آزمایش کردند، شواهدی پیدا کردند که نشان می‌دهد بخش‌های کلیدی مغز انسان مدرن نسبت به پسر عموی منقرض شده ما، نئاندرتال، زمان بیشتری برای رشد نیاز دارد.
مانند خرگوش و لاک پشت، آهسته و پیوسته در اینجا برنده است. زمان اضافی ناشی از تفاوت های پروتئینی است که به نظر می رسد خطاهای کروموزومی را نیز کاهش می دهد و در نهایت منجر به جمعیت سالم تر و قوی تر می شود.
نتایج این مطالعه حاکی از آن است که این مرحله در توسعه نئوکورتکس ما (لایه بیرونی چروکیده که مسئول تفکر مرتبه بالاتر است) نقشی در محافظت از ما در برابر بیماری ایفا می‌کند، ویژگی که نئاندرتال‌ها ظاهراً فاقد آن هستند.
در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های ژنتیکی به دانشمندان این امکان را داده است که DNA استخراج‌شده از بقایای باستانی را توالی‌یابی کنند و اطلاعات دقیقی را درباره نحوه مقایسه و تضاد ژنوم نئاندرتال با ژنوم ما آشکار کنند.
به عنوان مثال، ما حدود ۱۰۰ اسید آمینه (ترکیباتی که پروتئین ها را تشکیل می دهند) می شناسیم که با جدا شدن انسان های مدرن از شاخه ای که نئاندرتال ها و پسر عموی نزدیک دیگری به نام دنیسووان ها، تغییر کردند.
جایگزینی اسید آمینه می تواند اثرات قابل توجهی داشته باشد، اما مشخص نبود که این جایگزینی ها چه عملکردی را بین انسان و نئاندرتال تغییر داده است.
شش مورد از جایگزین‌های شناسایی‌شده در پروتئین‌هایی وجود دارد که قبلاً در توزیع کروموزوم‌ها در طول تقسیم سلولی نقش دارند. بنابراین تیمی از محققان به رهبری فیلیپه مورا، ژنتیک‌دان از موسسه زیست‌شناسی سلولی مولکولی و ژنتیک ماکس پلانک در آلمان، آزمایش‌هایی را انجام دادند تا ببینند آیا می‌توانند نقش این تغییرات اسید آمینه را در رشد نئوکورتکس ایفا کنند یا خیر.
موضوع طبیعی موش های آزمایشگاهی بودند که اتفاقاً همان شش آمینو اسید را در پروتئین های مربوطه با نئاندرتال ها (و میمون ها) به اشتراک می گذارند. محققان با استفاده از CRISPR Cas-9، آن اسیدهای آمینه را جایگزین آمینو اسیدهای موجود در انسان امروزی کردند.
آنها همچنین تحقیق را در جهت مخالف گرفتند. آنها ارگانوئیدهای مغز انسان را از سلول های بنیادی جنینی رشد دادند - توده هایی از بافت مغز که زنده یا حساس نیستند - و آمینو اسیدهای انسان مدرن را با انواع نئاندرتال/موش/میمون جایگزین کردند.
نتایج قابل توجه و شگفت انگیز بود.
مورا-برمودز توضیح داد: «ما دریافتیم که سه آمینو اسید انسان مدرن در دو پروتئین باعث متافاز طولانی‌تر می‌شوند، مرحله‌ای که کروموزوم‌ها برای تقسیم سلولی آماده می‌شوند، و این منجر به خطاهای کمتری در هنگام توزیع کروموزوم‌ها به دختر می‌شود. سلول‌های سلول‌های بنیادی عصبی، درست مانند انسان‌های امروزی».
علاوه بر این، متافاز در ارگانوئیدهای انسان نئاندرتالی شده کوتاهتر بود و در نتیجه دو برابر تعداد خطاهای جداسازی کروموزوم در مقایسه با ارگانوئیدهای کنترل ایجاد شد. این نشان می دهد که سه جایگزینی مدرن اسید آمینه انسانی در مقایسه با نئاندرتال ها مسئول خطاهای کمتری در توزیع کروموزوم هستند.
از آنجایی که اشتباهات در تعداد کروموزوم ها، معروف به پلی زومی، می تواند منجر به اختلالات جدی و همچنین سرطان هایی مانند سرطان خون و سرطان شود، نتایج نشان می دهد که این تغییر به نفع انسان امروزی بوده است. همچنین نشان داده شده که عملکرد مغز در نئاندرتال‌ها ممکن است تحت تأثیر اختلالات کروموزومی با نرخی بالاتر از آنچه در انسان‌های امروزی می‌بینیم، قرار داشته باشد.
محققان در مقاله خود نوشتند: «داده‌های کنونی نشان می‌دهد که احتمال چنین اثرات مضر ناشی از تفکیک نادرست کروموزومی ممکن است در انسان‌های امروزی کمتر از نئاندرتال‌ها، دنیسوواها و میمون‌ها باشد».
کار بیشتری برای پرداختن به اهمیت این اثرات برای صفات مشخصه انسان مدرن مورد نیاز است. این تحقیق در Science منتشر شده است.
