TKTL1: megvan a gén, ami a modern emberi agy kognitív fölényét okozhatta
Több mint 500 ezer évvel ezelőtt a homo sapiens sapiens elődei némelyikénél egy olyan genetikai mutáció jelent meg, amely agysejtjeik számának hirtelen növekedését és kognitív képességeik javulását eredményezte, ez pedig valószínűleg hozzájárult ahhoz, hogy evolúciós előnybe kerüljenek neandervölgyi rokonaikhoz képest - erről számolt be pénteken a Nature.
Tudósok először 2014-ben határozták meg a neandervölgyi ember teljes génállományát, vagyis végezték el a teljes genom szekvenálását, és más genetikai elváltozások mellett 96 olyan aminosavat azonosítottak, amelyek a modern és a neandervölgyi ember génállományában különböznek. A tudósok azóta is tanulmányozzák ezeknek az aminosavaknak a listáját, hogy megtudják, ezek közül melyik tette lehetővé a mai embernek, hogy fölénybe kerüljön a neandervölgyiekhez képest.
A csütörtökön a Science folyóiratban megjelent tanulmány szerzői, Anneline Pinson és Wieland Huttner, a drezdai Max Planck Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai Intézet agykutatói szintén megvizsgálták a genetikai különbségeket, és úgy találták, hogy a TKTL1 gén lehet a felelős. Ez a gén egy olyan fehérjét kódol, ami a magzat agyfejlődésének megindulásakor termelődik. A TKTL1 génnek a modern embernél tapasztalt egyetlen mutációja egy aminosavat változtatott meg, ez pedig olyan fehérjét eredményezett, ami a neandervölgyi embernél és a nem emberi főemlősöknél talált fehérjéhez képest megváltozott.
A kutatócsoport azt gyanította, hogy ez a fehérje lehet a hajtóerő a neuronokká váló progenitor sejtek mögött, amelyek az agy fejlődésével elszaporodnak. A hipotézis tesztelésére Pinson és csapata a TKTL1 gén modern embernél tapasztalt mutáns és ősi verzióját is beültette egér- és görényembriók agyába. A modern ember génváltozatát hordozó állatok jelentősen több agyi progenitor sejtet növesztettek a kontrollcsoportnál. Amikor a kutatók emberi embrióból származó agykérgi sejteket változtattak meg úgy, hogy az ősi verziót hordozza, azt találták, hogy a szövetek kevesebb progenitor sejtet és kevesebb neuront hoztak létre, mint ahogy ez normál esetben történt volna. Ugyanez történt, amikor a kutatók mini-agyszerkezetekbe illesztették be a TKTL1 ősi változatát.
Korábbi régészeti leletek alapján a mai ember ősének és a neandervölgyi embernek az agya körülbelül ugyanolyan méretű volt, ez pedig azt jelentheti, hogy a modern emberek neocortexe vagy sűrűbbé vált, vagy az agy nagyobb területét foglalta el. Huttner és Pinson a Nature-nek azt mondta, meglepődtek, hogy egy ilyen kis genetikai változás ilyen drasztikusan befolyásolhatta a neocortex fejlődését.
Alysson Muotri, a Kaliforniai Egyetem (San Diego) agykutatója ugyanakkor szkeptikusabban viszonyul a kutatáshoz. Kifejtette, hogy különböző sejtvonalak máshogy viselkednek, amikor sejtszerkezeteket kreálnak belőlük, mint a természetes körülmények között, és a TKTL1 gén ősi változatát több emberi sejten kellene letesztelni, mielőtt bármilyen következtetésre jutnánk. A kutatásban ráadásul az eredeti neandervölgyi genomot a modern európai ember genomjával hasonlították össze, míg lehet, hogy más a világ más részein élő populációk a neandervölgyiek több genetikai örökségét hordozzák.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: