بیوتکنولوژی پزشکی

بزرگ‌تر شدن مغز انسان، نتیجه عملکرد یک خانواده ژنی خاص

به گفته دو گروه از محققان، خانواده‌ای از ژن­­ها وجود دارند که به ما کمک می­کنند تا هم‌زمان با رشد مغز، نورون­های بیشتری داشته باشیم و می­توانند عاملی برای اندازه‌گیری رشد مغز ما باشند. نورون­های بیشتر باعث می­شوند که توانایی تفکر در ما تقویت شود، قدرت حل مسائلمان افزایش یابد و نهایتاً به توسعه فرهنگی ما بینجامند. این نورون‌ها همچنین باعث بزرگ­تر شدن اندازه فیزیکی غشای مغزی، یعنی بخش بیرونی مغز می­شوند. به‌طورکلی این ژن­ها به­صورت انحصاری در انسان­ها یافت می­شوند.


محققان برای بررسی فرضیه ها، نزدیک­ترین مشابهان ما را در میان میمون‌ها را بررسی کردند و هیچ نشانه­ای از خانواده این ژن در میمون­های ماکاک یا اورانگوتان­ها پیدا نکردند. آن‌ها تنها توانستند، نسخه‌های غیرفعالی از این ژن را در گوریل­ها و شامپانزه­ها کشف کنند تا به توضیح این حقیقت که چرا آن‌ها مغز بسیار کوچک‌تری نسبت به ما دارند، دست یابند.

تکامل مغزهای بزرگ­تر در 3 میلیون سال گذشته، در توانایی ما به‌عنوان گونه­ای که دارای قوه تفکر، حل مسئله و فرهنگ سازی است، نقش مهمی ایفا کرده است. اما کشف تغییرات ژنتیکی، در پسِ توسعه و تکاملی که از ما انسان ساخته است، هنوز بسیار مشکل قلمداد می‌شود.

در دو مقاله منتشر شده در نشریه Cell، دو گروه از محققان، یک خانواده ژن به نام NOTCH2NL را شناسایی کرده‌اند که به نظر می­رسد نقش مهمی در رشد غشای مغزی مختص انسان ایفا کرده و ممکن است یک نیروی محرکه در تکامل مغزهای بزرگ ما باشد. ژن­های NOTCH2NL، فرآیند تمایز سلول­های بنیادی کورتیکال به نورون را به تأخیر انداخته و موجب تولید نورون­های بیشتری در طول دوره رشد فرد می­شوند. این ژن­ها که به‌طور انحصاری در انسان­ها یافت می­شوند، به شدت در عملکرد سلول­های بنیادی عصبی غشای مغزی انسان موثر بوده و در بخشی از ژنوم دخیل در اختلالات توسعه نورون‌ها نیز وجود دارند.

دیوید هاوسلر، نویسنده ارشد یکی از این مقالات و مهندس زیست دانشگاه کالیفرنیا، از تحقیقات خود این گونه نتیجه گرفته است که: «مغز ما از طریق گسترش نواحی خاص عملکردی غشای مغزی، سه برابر بزرگ­تر از نوع اولیه آن شده است و همین مورد باید بستر اساسی تبدیل شدن ما به انسان باشد. برای من به عنوان یک پژوهشگر واقعاً هیچ سؤالی هیجان­انگیزتر از این وجود ندارد که بتوانم به آن، بیشتر از کشف و رمزگشایی تغییرات اسرارآمیز ژنتیکی، که ما را این‌چنین منحصربه‌فرد کرده است، بپردازم.»

تیمی که توسط هاوسلر و نویسندگان همکارش، فرانک جکوبز و صوفیا سالاما از دانشگاه سانتا کروز و موسسه پزشکی هوارد هیوز رهبری شده است، به مقایسه ژن­هایی پرداخته‌اند که از سلول های بنیادی مشتق شده‌اند. این ژن‌ها توسط محققان، در خلال رشد مغزی در انسان و میمون­های ماکاک بررسی شد و آن‌ها دریافتند که  NOTCH2NL را فقط می­توانند در سلول­های انسانی و نه در ماکاک­ها، شناسایی کنند. پژوهشگران با بررسی DNA نیز نتواستند این نوع ژن­ها را در اورانگوتان­ها بیابند و تنها نسخه­های کوتاه و غیرفعالی از آن‌ها را در نزدیک­ترین مشابهان ما یعنی گوریل­ها و شامپانزه­ها کشف کردند.

بازسازی تاریخ تکاملی ژن­های NOTCH2NL نشان داده است که فرآیندی به نام «تبدیل ژن» به احتمال زیاد مسئول تعمیر و بازسازی نسخه غیرفعالی از NOTCH2NL است. این فرآیند در ابتدا به‌عنوان نسخه کپی­برداری شده جزئی از ژن ضروری توسعه­دهنده نورون، به نام NOTCH2  ظهور کرده و بازسازی آن فقط در انسان­ها اتفاق افتاده است.

پژوهشگران تخمین می‌زنند که این اتفاق، 3 تا 4 میلیون سال پیش، یعنی در حدود همان زمانی که گزارش­های فسیلی نشانگر رشد مغز انسان بوده، رخ داده است. پس از آن بازسازی، و پیش از آن که ما از اجداد مشترکمان با ناندرتال ها منشعب شویم، NOTCH2NL دو بار دیگر نیز تکثیر شده است.

ترجمه: آزاده داودی

منبع: نشریه Cell

برچسب‌ها
نمایش بیشتر

علی چوپانی

بیش از 4 سال است که در کنار دیگر دوستان در مجموعه زیست‌فن هستم. زیست شناسی خوندم ولی به خاطر علاقه خودم به وب و سئو در حال حاضر مدیریت سایت زیست‌فن و نظارت بر سئوی محتواهای تولیدی در زیست‌فن رو به عهده دارم. اینجا خانه‌ی ماست، به ما سر بزنید!

نوشته‌های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دوازده + = بیـست

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن