Genetik

İnsan Beynini Farklı Kılan Nedir?

Özet: Araştırmacılar, prefrontal kortekste insana özgü hücre tiplerini tanımladılar. Bu benzersiz hücreler, insanların neden diğer primat türlerine göre nöropsikiyatrik hastalıklara daha duyarlı olduğunu açıklayabilir.

Kaynak: Yale

İnsan beynini, en yakın primat akrabalarımız da dahil olmak üzere diğer tüm hayvanlardan farklı kılan nedir?

Yale araştırmacıları, dört primat türünün prefrontal korteksindeki hücre tiplerinin bir analizinde türe özgü – özellikle de insana özgü – özellikler belirlediler ve 25 Ağustos’ta dergide rapor ettiler. Bilim.

Ve bizi insan yapan şeyin bizi nöropsikiyatrik hastalıklara karşı duyarlı hale getirebileceğini buldular.

Araştırma için araştırmacılar, özellikle primatlara özgü ve üst düzey biliş için gerekli olan bir beyin bölgesi olan dorsolateral prefrontal kortekse (dlPFC) baktılar. Tek hücreli bir RNA dizileme tekniği kullanarak, yetişkin insanlar, şempanzeler, makak ve marmoset maymunlarının dlPFC’sinden toplanan yüz binlerce hücredeki genlerin ekspresyon seviyelerinin profilini çıkardılar.

“Bugün, dorsolateral prefrontal korteksi insan kimliğinin temel bileşeni olarak görüyoruz, ancak bunu insanlarda neyin benzersiz kıldığını ve bizi diğer primat türlerinden neyin ayırdığını hala bilmiyoruz.” Karşılaştırmalı tıp ve genetik profesörü Yale’de Harvey ve Kate Cushing Nörobilim Profesörü Nenad Sestan dedi. ve psikiyatri ve makalenin baş kıdemli yazarı. “Artık daha fazla ipucumuz var.”

Bunu yanıtlamak için, araştırmacılar önce insanlarda veya diğer analiz edilen insan olmayan primat türlerinde benzersiz bir şekilde bulunan herhangi bir hücre tipi olup olmadığını sordular. Benzer ekspresyon profillerine sahip hücreleri grupladıktan sonra, 109 ortak primat hücre tipini ve ayrıca tüm türler için ortak olmayan beş hücre tipini ortaya çıkardılar. Bunlar, yalnızca insanlarda bulunan bir tür mikroglia veya beyne özgü bağışıklık hücresi ve yalnızca insanlar ve şempanzeler tarafından paylaşılan ikinci bir türü içeriyordu.

Bu bir erkek ve bir kadını gösterir
Tek hücreli bir RNA dizileme tekniği kullanarak, yetişkin insanlar, şempanzeler, makak ve marmoset maymunlarının dlPFC’sinden toplanan yüz binlerce hücredeki genlerin ekspresyon seviyelerinin profilini çıkardılar. Resim kamu malı

İnsana özgü mikroglia tipi, gelişim ve yetişkinlik boyunca var oluyor, araştırmacılar, hücrelerin hastalıklarla savaşmaktan ziyade beyin bakımının korunmasında rol oynadığını öne sürüyorlar.

“Biz insanlar, diğer primat türlerine kıyasla benzersiz bir yaşam tarzına sahip çok farklı bir çevrede yaşıyoruz; ve mikroglia dahil glia hücreleri bu farklılıklara karşı çok hassastır” dedi Sestan. “İnsan beyninde bulunan mikroglia türü, çevreye karşı bir bağışıklık tepkisini temsil edebilir.”

Mikrogliadaki gen ekspresyonunun bir analizi, insana özgü başka bir sürprizi ortaya çıkardı – FOXP2 geninin varlığı. Bu keşif büyük ilgi uyandırdı çünkü FOXP2’nin varyantları, hastaların dil veya konuşma üretmekte zorlandıkları bir durum olan sözel dispraksi ile bağlantılıydı.

Diğer çalışmalar ayrıca FOXP2’nin otizm, şizofreni ve epilepsi gibi diğer nöropsikiyatrik hastalıklarla ilişkili olduğunu göstermiştir.

Sestan ve meslektaşları, bu genin, uyarıcı nöronların bir alt kümesinde primata özgü ekspresyon ve mikroglia’da insana özgü ekspresyon sergilediğini buldu.

Sestan’ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve yardımcı yazar olan Shaojie Ma, “FOXP2 onlarca yıldır birçok bilim insanının ilgisini çekti, ancak onu insanlarda diğer primat türlerine kıyasla benzersiz kılan şeyin ne olduğu konusunda hala hiçbir fikrimiz yoktu” dedi.

“FOXP2 bulguları konusunda son derece heyecanlıyız çünkü dil ve hastalık çalışmalarında yeni yönler açıyorlar.”

Bu genetik ve sinirbilim araştırma haberleri hakkında

Yazar: Basın ofisi
Kaynak: Yale
İletişim: Basın Ofisi – Yale
Resim: Resim kamu malı

Ayrıca bakınız

Bu bir tuzluk gösterir

Orjinal araştırma: Kapalı erişim.
Shaojie Ma ve diğerleri tarafından “Primat dorsolateral prefrontal korteksin moleküler ve hücresel evrimi”. Bilim


Soyut

Primat dorsolateral prefrontal korteksin moleküler ve hücresel evrimi

Granüler dorsolateral prefrontal korteks (dlPFC), bilişte merkezi olarak yer alan primatların evrimsel bir uzmanlığıdır. Burada yetişkin insan, şempanze, makak ve marmoset dlPFC’den 600.000’den fazla tek çekirdekli transkriptomu değerlendirdik.

Transkriptomik olarak tanımlanmış hücre alt tiplerinin çoğu korunurken, yalnızca bazı türlerde birkaçını ve homolog nöronal, glial ve nöral olmayan alt tipler arasında önemli türe özgü moleküler farklılıklar tespit ettik.

İkincisi, nöropeptid somatostatin (SST) ve dopamin üretiminde hız sınırlayıcı enzim olan tirozin hidroksilazın (TH) ekspresyonu arasında, belirli internöronlarda ve ayrıca nöropsikiyatrik risk geninin ekspresyonu arasında insana özgü geçiş ile örneklenir. FOXP2mikrogliada insana özgü ve katman-4 granüler nöronlarda primata özgüdür.

Antropoid primatlarda dlPFC hücresel repertuarı ve onun ortak ve farklı özellikleri hakkında kapsamlı bir araştırma oluşturduk.

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu