Das Geheimnis des DNA-Abschnitts, der das menschliche Gehirn anders macht, wird entdeckt

Wissenschaftler der University of California San Diego School of Medicine (UCSD) haben ein kleines, aber leistungsstarkes DNA-Stück namens HAR123 entdeckt, das möglicherweise zur Erklärung der Einzigartigkeit des menschlichen Gehirns beiträgt.

Das Geheimnis des DNA-Abschnitts, der das menschliche Gehirn anders macht. (Quelle: Science Daily)

Im Gegensatz zu Genen fungiert HAR123 während der Gehirnentwicklung als „Volumenregler“ und steuert die Bildung von Gehirnzellen und deren Proportionen. Bemerkenswerterweise funktioniert die menschliche Version von HAR123 anders als die Schimpansenversion, was dem Menschen möglicherweise zu größerer Flexibilität beim Denken und Lernen verholfen hat.

HAR123 gehört zu einer Gruppe von „human accelerated regions“ (HARs). Dabei handelt es sich um Abschnitte des Genoms, die seit der Abspaltung des Menschen vom Schimpansen vor etwa fünf Millionen Jahren ungewöhnlich schnell Mutationen angesammelt haben. Wissenschaftler gehen davon aus, dass HARs eine Schlüsselrolle bei der Ausprägung einzigartiger menschlicher Merkmale spielen und mit neurologischen Entwicklungsstörungen wie Autismus in Verbindung gebracht werden.

Die Studie ergab, dass HAR123 kein Gen, sondern ein „Transkriptionsverstärker“ ist – ein Faktor, der steuert, welche Gene wie stark und wann während der Entwicklung aktiviert werden. HAR123 fördert die Bildung neuraler Stammzellen, die Vorläufer der beiden Hauptzelltypen im Gehirn sind: Neuronen und Gliazellen, und beeinflusst das Verhältnis dieser beiden Zelltypen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass HAR123 zu einer bemerkenswerten evolutionären Eigenschaft des Menschen beiträgt, die als „kognitive Flexibilität“ bezeichnet wird, also der Fähigkeit, erlerntes Wissen zu verändern und zu ersetzen.

Experimente zeigten außerdem, dass die menschliche Version von HAR123 sowohl in kultivierten neuralen Stammzellen als auch in Vorläuferzellen deutlich andere molekulare und zelluläre Effekte hervorrief als die Schimpansenversion.

Wissenschaftler sagen, dass diese Entdeckung nicht nur dabei hilft, die evolutionären Ursprünge des menschlichen Gehirns zu klären, sondern auch neue Forschungsrichtungen für die molekularen Mechanismen hinter neurologischen Entwicklungsstörungen, einschließlich Autismus, eröffnet.

Die Studie, die online in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, wurde von Professor Miles Wilkinson und Associate Professor Kun Tan (Abteilung für Geburtshilfe, Gynäkologie und Reproduktionswissenschaften, UCSD School of Medicine) geleitet und teilweise von den US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) und dem Biotechnologieunternehmen 10x Genomics finanziell unterstützt.

Quelle: https://baoquocte.vn/tim-ra-bi-mat-cua-doan-adn-lam-nen-su-khac-biet-cua-bo-nao-loai-nguoi-324702.html