作者:辛雨 来源: 中国科学报 发布时间:2021-10-20
选择字号:
“垃圾DNA”导致人与黑猩猩的大脑差异

 

本报讯 从进化的角度来看,黑猩猩是现存的人类最近的“亲戚”。研究表明这种亲属关系源自同一个祖先。但是,大约在五六百万年前,黑猩猩和人类的进化路径分开了。

近日,瑞典隆德大学的干细胞研究人员发现,之前被忽视的部分DNA,即所谓的非编码DNA,导致了人类与黑猩猩之间的差异。这一发现,阐释了两者大脑的工作方式为什么不一样。相关研究成果发表于《细胞—干细胞》。

研究人员并没有直接研究活的人类和黑猩猩,而是通过在实验室培养干细胞来进行研究。他们重新编程皮肤细胞得到干细胞,再通过干细胞专门培养得到了人类和黑猩猩的脑细胞,并比较了这两种细胞类型。

随后,研究人员发现,以前一个长期被忽视的DNA片段似乎在大脑发育过程中发挥了相当大的作用。该片段是一长串重复的DNA,此前被标记为“垃圾DNA”,长期以来被认为没有功能。

研究领导者、隆德大学神经科学教授Johan Jakobsson表示,该研究表明,大脑的发育机制可能就隐藏在这个片段中。

“人类大脑进化的基础是遗传机制,这可能比之前认为的要复杂得多。此前人们认为答案就在那2%的蛋白质编码DNA中。然而我们发现,对大脑发育有重要意义的部分可能隐藏在被忽视的另外98%中。”Jakobsson说。

值得一提的是,研究人员使用的干细胞技术是革命性的。这项技术获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖的认可——日本研究人员Shinya Yamanaka发现,特殊细胞可以被重新编程,并发育成所有类型的身体组织。有了该技术,研究者得以在符合伦理道德的前提下在实验室培养干细胞,从而进行相关研究。

为什么研究人员想调查人类和黑猩猩之间的差异?Jakobsson解释说:“我相信大脑是理解人类之所以为人的关键。人类是如何使用他们的大脑建立社会、教育后代和发展先进技术的?这个问题很吸引人。”

Jakobsson相信,未来这些新发现可能还有助于从遗传学角度解答有关精神疾病的问题,比如只在人类中存在的精神分裂症。

“还有很长的路要走。要实现这一点,不仅需要进一步研究2%的编码DNA,而且要深入了解DNA的全部。这是一项非常复杂的研究任务。”他总结道。(辛雨)

相关论文信息:

https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.09.008

《中国科学报》 (2021-10-20 第1版 要闻)
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
基于粒子不可分辨性的量子相干生成 迈向量子互联网的非相邻节点隐形传态
纸一样薄的音箱问世!MIT博士的神奇发明 极小种群野生植物平当树实现人工高效繁育
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文