دانشمندان ژن مسئول مغز بزرگ انسان را کشف کردند

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا به نقل از وبگاه (سای تک دیلی)، مطالعات روی حیوانات میمون‌های بزرگ به دلیل نگرانی‌های اخلاقی مدت‌ها در اروپا ممنوع شده است.

جایگزینی برای استفاده از حیوانات در مطالعات استفاده از به اصطلاح ارگانوئید‌ها است که ساختار‌های سلولی سه بعدی هستند که می‌توانند در آزمایشگاه تولید شوند و اندازه آن‌ها فقط چند میلی متر است.

این ارگانوئید‌ها را می‌توان با استفاده از سلول‌های بنیادی پرتوان ایجاد کرد که سپس به انواع سلول‌های خاصی مانند سلول‌های عصبی تبدیل می‌شوند. تیم مطالعه توانست با استفاده از این روش، ارگانوئید‌های مغز شامپانزه و انسان را ایجاد کند.

ویلند هاتنر از مؤسسه زیست‌شناسی سلولی مولکولی و ژنتیک ماکس پلانک، یکی از سه نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: این ارگانوئید‌های مغزی به ما اجازه دادند تا یک سؤال اصلی در مورد ARHGAP۱۱B را بررسی کنیم.

در یک مطالعه قبلی، ما توانستیم نشان دهیم که ARHGAP۱۱B می‌تواند مغز نخستی‌ها را بزرگ کند. با این حال، قبلاً مشخص نبود که آیا ARHGAP۱۱B نقش عمده‌ای یا جزئی در بزرگ شدن تکاملی نئوکورتکس انسان داشته است.

بخشی از یک ارگانوئید مغز ساخته شده از سلول‌های بنیادی یک انسان. در سرخابی سلول‌های بنیادی مغز به طور فعال تکثیر می‌شوند و در زرد زیر مجموعه‌ای از سلول‌های بنیادی مغز

برای روشن شدن این موضوع، ژن ARGHAP۱۱B ابتدا در ساختار‌های شبه بطن‌مانند مغز شمپانزه‌ای قرار داده شد. آیا ژن ARGHAP۱۱B باعث تکثیر سلول‌های بنیادی مغز شامپانزه می‌شود که برای افزایش اندازه نئوکورتکس لازم است؟

مایکل هاید، نویسنده ارشد این مطالعه، سرپرست تیم تحقیق از گروه تحقیقاتی جوان توسعه و تکامل مغز در مرکز پستانداران آلمانی، گفت: مطالعه ما نشان می‌دهد که ژن موجود در ارگانوئید‌های شامپانزه باعث افزایش سلول‌های بنیادی مغز مربوطه و افزایش نورون‌هایی می‌شود که نقش مهمی در توانایی‌های ذهنی خارق العاده انسان دارند.

هنگامی که ژن ARGHAP۱۱B در ارگانوئید‌های مغز انسان حذف شد یا عملکرد پروتئین ARHGAP۱۱B مهار شد، تعداد این سلول‌های بنیادی مغز به تعداد یک شامپانزه کاهش یافت.

مایکل هاید می‌گوید: بنابراین ما توانستیم نشان دهیم که ARHGAP۱۱B نقش مهمی در رشد نئوکورتکس در طول تکامل انسان بازی می‌کند. 

جولیا لادویگ از HITBR، سومین نویسنده اصلی، می‌افزاید: با توجه به این نقش مهم ARHGAP۱۱B، می‌توان تصور کرد که برخی از توسعه‌های نادرست نئوکورتکس ممکن است ناشی از جهش در این ژن باشد.