मानव मस्तिष्क के आकार जीन चलाता बड़ा मस्तिष्क में बंदर भ्रूण — ScienceDaily


एक मानव-विशिष्ट जीन का कारण बनता है एक बड़ा पायेंगे में आम marmoset, एक गैर मानव प्राइमेट.

विस्तार मानव मस्तिष्क के विकास के दौरान, विशेष रूप से के पायेंगे, से जुड़ा हुआ है करने के लिए हमारे संज्ञानात्मक क्षमताओं के रूप में इस तरह के तर्क और भाषा. एक निश्चित जीन कहा जाता है ARHGAP11B है कि केवल मनुष्यों में पाया चलाता मस्तिष्क स्टेम कोशिकाओं के रूप में करने के लिए और अधिक स्टेम कोशिकाओं, एक शर्त के लिए एक बड़ा दिमाग है । पिछले अध्ययनों से पता चला है कि ARHGAP11B, में व्यक्त की है जब चूहों और ferrets के लिए unphysiologically उच्च स्तर का कारण बनता है, एक विस्तारित पायेंगे, लेकिन इसकी प्रासंगिकता के लिए रहनुमा विकास किया गया है, स्पष्ट नहीं है । में शोधकर्ताओं ने मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट के आणविक कोशिका जीव विज्ञान और आनुवंशिकी (MPI-सीबीजी) ड्रेसडेन में सहयोगियों के साथ मिलकर केंद्रीय संस्थान के लिए प्रायोगिक पशुओं (CIEA) में कावासाकी और कीयो विश्वविद्यालय, टोक्यो में स्थित दोनों जापान में दिखाने के लिए, अब है कि यह मानव-विशिष्ट जीन, व्यक्त करने के लिए शारीरिक स्तर का कारण बनता है, एक बढ़े पायेंगे में आम marmoset, एक नई दुनिया बंदर. यह पता चलता है कि ARHGAP11B जीन के कारण हो सकता पायेंगे विस्तार के दौरान मानव विकास । शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्षों को प्रकाशित जर्नल में विज्ञान.

मानव पायेंगे, के evolutionarily सबसे कम उम्र प्रमस्तिष्क प्रांतस्था का हिस्सा है, के बारे में तीन बार की तुलना में बड़ा है कि हमारे निकटतम रिश्तेदारों, चिम्पांजी, और इसकी तह में झुर्रियों के दौरान वृद्धि हुई विकास अंदर फिट करने के लिए प्रतिबंधित अंतरिक्ष की खोपड़ी. एक महत्वपूर्ण सवाल वैज्ञानिकों के लिए है कि कैसे मानव पायेंगे बन गया है इतना बड़ा है. में 2015 अध्ययन, अनुसंधान समूह के Wieland Huttner, एक संस्थापक निदेशक के लिए MPI-सीबीजी, पाया है कि के प्रभाव के तहत मानव-विशिष्ट जीन ARHGAP11B, माउस भ्रूण का उत्पादन कई और अधिक तंत्रिका पूर्वज कोशिकाओं कर सकता है और यहां तक कि से गुजरना तह के तौर पर सामने आया पायेंगे. परिणाम सुझाव दिया है कि जीन ARHGAP11B में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता विकास के विस्तार के मानव पायेंगे.

वृद्धि की मानव-विशिष्ट जीन

मानव-विशिष्ट जीन ARHGAP11B के माध्यम से उठी एक आंशिक दोहराव के सर्वव्यापी जीन ARHGAP11A लगभग पांच करोड़ साल पहले के साथ विकासवादी वंश के लिए अग्रणी Neanderthals, Denisovans, और वर्तमान दिन मनुष्यों, और बाद में इस वंश था से अलग है कि करने के लिए अग्रणी चिंपांज़ी. में एक अनुवर्ती अध्ययन में, 2016 में अनुसंधान समूह के Wieland Huttner खुला एक आश्चर्य की बात कारण ARHGAP11B प्रोटीन के एक दृश्य में शामिल 47 अमीनो एसिड होता है कि मानव-विशिष्ट, में नहीं मिला ARHGAP11A प्रोटीन, और के लिए आवश्यक ARHGAP11B की क्षमता में वृद्धि करने के लिए मस्तिष्क की स्टेम कोशिकाओं. विशेष रूप से, एक एकल सी-के-जी बेस प्रतिस्थापन में पाया ARHGAP11B जीन की हानि करने के लिए सुराग के 55 न्यूक्लियोटाइड से ARHGAP11B मैसेंजर आरएनए कारण बनता है, जो एक शिफ्ट में पढ़ने फ्रेम में जिसके परिणामस्वरूप मानव-विशिष्ट, कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण 47 अमीनो एसिड अनुक्रम. इस आधार प्रतिस्थापन शायद हुआ बहुत बाद में की तुलना में जब इस जीन के बारे में पैदा हुई 5 करोड़ साल पहले, किसी भी समय के बीच 1.5 लाख और 500,000 साल पहले. इस तरह के बिंदु उत्परिवर्तन दुर्लभ नहीं कर रहे हैं, लेकिन के मामले में ARHGAP11B अपने फायदे के गठन का एक बड़ा मस्तिष्क है लगता है, तुरंत प्रभावित मानव का विकास.

जीन के प्रभाव में बंदरों

हालांकि, यह स्पष्ट नहीं किया गया है अब तक तो मानव-विशिष्ट जीन ARHGAP11B भी कारण एक बढ़े पायेंगे में गैर मानव प्राइमेट. इस जांच करने के लिए, शोधकर्ताओं के समूह में Wieland Huttner के साथ मिलकर Erika Sasaki पर केंद्रीय संस्थान के लिए प्रायोगिक पशुओं (CIEA) में कावासाकी और Hideyuki Okano में कीयो विश्वविद्यालय, टोक्यो में स्थित दोनों जापान में था, जो के विकास का बीड़ा उठाया एक प्रौद्योगिकी उत्पन्न करने के लिए ट्रांसजेनिक गैर मानव प्राइमेट. पहला अध्ययन के लेखक, postdoc माइकल हाइड, यात्रा करने के लिए जापान में काम करने के लिए सहयोगियों के साथ सीधे साइट पर. वे उत्पन्न ट्रांसजेनिक आम marmosets, एक नई दुनिया बंदर, में व्यक्त किया है कि मानव-विशिष्ट जीन ARHGAP11B, जो वे आम तौर पर ऐसा नहीं है, में विकसित कर पायेंगे. जापान में इसी तरह के उच्च नैतिक मानकों और नियमों के बारे में पशु अनुसंधान और पशु कल्याण के रूप में जर्मनी करता है. दिमाग के 101 दिन का आम marmoset भ्रूण (50 दिनों से पहले सामान्य जन्म की तारीख) में प्राप्त किया गया जापान और निर्यात करने के लिए MPI-सीबीजी ड्रेसडेन में विस्तृत विश्लेषण के लिए. माइकल हाइड बताते हैं: “हमने पाया है कि वास्तव में के पायेंगे आम marmoset मस्तिष्क थी बढ़े और मस्तिष्क की सतह मुड़ा हुआ है । इसके cortical प्लेट भी मोटा की तुलना में सामान्य है । इसके अलावा, हम देख सकते हैं की वृद्धि हुई संख्या बेसल रेडियल glia progenitors में बाहरी subventricular क्षेत्र और वृद्धि की संख्या की ऊपरी परत न्यूरॉन्स, न्यूरॉन प्रकार में बढ़ जाती है कि रहनुमा विकास.” शोधकर्ताओं ने अब कार्यात्मक सबूत है कि ARHGAP11B का कारण बनता है एक विस्तार के रहनुमा पायेंगे.

नैतिक विचार

Wieland Huttner, जो अध्ययन का नेतृत्व किया कहते हैं: “हम हमारे विश्लेषण सीमित करने के लिए marmoset भ्रूण, क्योंकि हम प्रत्याशित है कि अभिव्यक्ति की इस मानव-विशिष्ट जीन को प्रभावित करेगा पायेंगे विकास में marmoset. के प्रकाश में संभावित अप्रत्याशित परिणामों के संबंध में प्रसव के बाद मस्तिष्क समारोह में, हम यह माना जाता है एक शर्त है-और अनिवार्य रूप से एक नैतिक बिंदु के साथ देखने के लिए-पहली बार के प्रभाव को निर्धारित ARHGAP11B के विकास पर भ्रूण marmoset पायेंगे.”

शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष है कि इन परिणामों का सुझाव है कि मानव-विशिष्ट ARHGAP11B जीन के कारण हो सकता पायेंगे विस्तार के पाठ्यक्रम में मानव विकास ।

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती मैक्स प्लैंक गेसेलशाफ्ट. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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