ADN de desarrollo rápido describe la complejidad de un cerebro humano

Resumen: El nuevo estudio revela que la producción de áreas aceleradas humanas (HHR) -DNA ha evolucionado mucho más rápido de lo esperado, las habilidades cognitivas cognitivas plegadas pueden ser importantes. Los investigadores han comparado las neuronas humanas y de chimpancés y han encontrado que HARS aumenta el crecimiento de muchas proyecciones nerviosas, lo que mejora la comunicación entre las células cerebrales.

Cuando se introdujo la suya en las neuronas de chimpancé, desarrollaron más proyecciones, lo que indican una conexión directa entre el HARS y el complejo nervioso. Sin embargo, cambios genéticos similares pueden ser útiles para los trastornos neurodualizados como el autismo, destacando el equilibrio sensible de la evolución del cerebro humano.

Hechos importantes

• ADN que evoluciona rápidamente: Las áreas aceleradas humanas (HHR) evolucionaron 10 veces más rápido de lo esperado, formando un crecimiento nervioso.
• Conexión cerebral mejorada: HARS aumenta el crecimiento de muchas neuritas en las neuronas humanas, mejorando la comunicación entre las células cerebrales.
• Riesgo de trastornos cerebrales: Si HARS apoya la complejidad cognitiva, su interrupción puede conducir a afecciones como el autismo.

Fuente: UCSF

¿Cómo evolucionaron los humanos cerebros capaces para un lenguaje complejo, civilización y más?

La respuesta puede estar en ADN excepcional. Los científicos de UC San Francisco han evolucionado a velocidades vertiginales a velocidad vertiginosa y nos dan una ventaja en el desarrollo del cerebro en comparación con los monos. Pero puede representar un riesgo único de trastornos cerebrales humanos.

Aparece un estudio respaldado por subvenciones de organizaciones nacionales de salud Naturaleza El 26 de febrero.

Esta investigación se ha centrado en algunas partes de los cromosomas conocidos como área acelerada humana (HHR), que ha evolucionado muy rápido desde que los humanos se separaron por chimpancés en árbol evolutivo, cambiando 10 veces más rápido que la tasa de evolución esperada en los mamíferos.

Los científicos dirigidos por el profesor PhD Yin Shen en el Instituto de la Rueda UCSF para Neuro Sciences y el Instituto UCSF para la Genética Humana estudiaron los efectos de HARS en las neuronas artificiales obtenidas de las líneas celulares humanas y de chimpancé.

El genoma humano y chimpancé es similar al 99%. HARS tiene una gran parte de la diferencia del 1%, lo que puede conducir a resultados dramáticamente diferentes en las neuronas humanas y de chimpancé en los platos de Petry.

Las neuronas humanas han cultivado muchas neuritas, o enemigos que ayudan a enviar y aceptar señales a las células nerviosas. Pero las neuronas de chimpancé solo cultivaban nervios individuales. Cuando la cosecha humana se diseñó como neuronas de chimpancés artificiales, las neuronas de chimpancé criaron la mayoría de estas cuerdas.

«La mayoría de las neuronas durante el desarrollo pueden significar más complejidad en nuestras redes nerviosas», dijo Shen.

«Estas redes facilitan la circulación de señales en el sistema nervioso y respaldan más de nuestras funciones cognitivas, pero los obstáculos en su desarrollo pueden conducir a trastornos neuros para el desarrollo como el autismo».

Autores: Xikui Kui, PhD, Han A. Pollen, PhD y Catherine S. Pollard, Ph.D. Todos los autores ven el documento.

Subvenciones: Este trabajo es realizado por el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos (NIH) U01DA052713, UM1HG009402, R21DA056293, R21HG010065, R01MH10907, U01MH11H1010065, R21DA056293. R21HG010065 S101S10OD021822-01; Smith Futures Foundation; Chan Zuckerberg Biohab; Y Gladstone. Mire el papel para todos los fondos.

Sobre estas noticias genéticas y de investigación cognitiva

Autor: Levi Goldye
Fuente: UCSF
Contacto: Levi Border – UCSF
Imagen: La imagen se acredita a Neurocience News

Investigación original: Acceso cerrado.
Yin Shen y otros son «una característica relativa de las áreas aceleradas humanas en las neuronas». Naturaleza

Abstracto

Una característica relativa de las áreas aceleradas humanas en las neuronas

Las áreas aceleradas humanas (HHR) son un LOGI genómico protegido, que ha experimentado reemplazos rápidos de nucleótidos después de diferir de los chimpancés.

Hars es rico en las áreas reguladoras del candidato cerca de los genes de desarrollo de neuros, que indican sus roles bajo control de genes. Sin embargo, sus genes objetivo y sus contribuciones funcionales al desarrollo del cerebro humano a menudo no están identificados.

Aquí lo dejamos claro CarroFunciones regulatorias de HARS en las neuronas desencadenantes inducidas por células inducidas por células humanas e inspiradas en el chimpancé (IPS). Utilizando información de bucle genómico y de cromatina, hemos preferido 20 caballos y sus ortalogs de chimpancé para un atributo funcional a través de la intervención de CRSPR de células individuales y sus funciones reguladoras de genes específicas de castas.

Nuestros hallazgos revelan una variedad de diversos resultados dinámicos de Intervener CarroControl en neuronas humanas, incluida la atenuar Monja Expresión cambiando las relaciones que unen múltiples elementos de transcripción en HAR202 y manejando las capacidades de pluripotencia de células IPS y diferencias neuronales Pum 2 Por 2xhar.319.

Finalmente, varios har26; Hemos utilizado una edición integral para demostrar la actividad de mejora diferencial causada por 2xhar.178 variantes. En particular, somos Har26; Vincularemos una transformación a la altura en 2XHAR.178 SOCS2 Expresión y aumento del crecimiento de neuritas en las neuronas humanas.

Por lo tanto, nuestro estudio proporciona una nueva iluminación sobre las funciones reguladoras génicas endógenas de HARS y sus posibles contribuciones a la evolución del cerebro humano.