เราแต่ละคนมีหัวที่เป็นเอกลักษณ์บนไหล่ของเรา? แม้ว่าการเดินสายพื้นฐานของสมองจะเหมือนกัน แต่ก็มีความแปรปรวนในรูปร่างและองค์กรที่ทำให้แม้แต่สมองของฝาแฝดที่เหมือนกันก็ดูแตกต่างกัน?
สิ่งนี้เกิดจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหรือการตั้งโปรแกรมล่วงหน้าทางพันธุกรรมไม่เคยได้ผลอย่างเต็มที่
แต่ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้พบการเชื่อมต่อระหว่างความหลากหลายในเซลล์ประสาทของสมองและยีนบางอย่างที่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งในรหัสพันธุกรรมได้หรือไม่? สิ่งเหล่านี้เรียกว่า "ยีนกระโดด" อาจเบียดเสียดพิมพ์เขียวเบา ๆ สำหรับสมอง?
“ การเคลื่อนไหวนี้เพิ่มองค์ประกอบของความหลากหลายและความยืดหยุ่นให้กับเซลล์ประสาทในความรู้สึกแบบสุ่มและการเลือกดาร์วินที่แท้จริง” เฟร็ดเกจจากสถาบัน Salk กล่าว
การกระโดดยีนที่เรียกว่า transposons หรือองค์ประกอบมือถือพบได้ในทุกสิ่งมีชีวิต ประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์ของรหัสพันธุกรรมในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นมีความหลากหลายในการกระโดด? แต่เพียงส่วนเล็ก ๆ ของสิ่งเหล่านี้คือ "ใช้งาน" - ซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถแทรกซึมตัวเองกลับเข้าไปในจุดใหม่ในรหัสได้สำเร็จ
ความจริงที่ว่าการกระโดดไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำอาจเป็นสิ่งที่ดี
“ คุณไม่ต้องการองค์ประกอบที่เพิ่มเข้ามาในใจของคุณ” Gage กล่าว
แต่ยีนกระโดดที่ใช้งานอยู่ได้รับการสังเกตในสเปิร์มและเซลล์ไข่ - อาจให้การเตะเล็ก ๆ แก่วิวัฒนาการโดยการปลูกฝังการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ น้อย ๆ ในการแต่งหน้าทางพันธุกรรมของรุ่นต่อไป
Gage และเพื่อนร่วมงานของเขาทดสอบยีนกระโดดของมนุษย์ที่เฉพาะเจาะจง - เรียกว่าองค์ประกอบนิวเคลียร์แบบสลับกันนาน -1 หรือ L1 สำหรับเซลล์สมองหนูสั้นที่เพาะเลี้ยงและหนูดัดแปลงพันธุกรรม? การทดลองมีรายละเอียดในฉบับสัปดาห์นี้ธรรมชาติ-
สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์พบคือองค์ประกอบ L1 สร้างฮ็อพในเซลล์สารตั้งต้นของเซลล์ประสาท (NPCs) ซึ่งเป็นเซลล์ที่ถูกกำหนดให้เป็นเซลล์ประสาท นี่เป็นครั้งแรกที่การกระโดดเหล่านี้ถูกสังเกตในเซลล์อื่นนอกเหนือจากสเปิร์มและเซลล์ไข่
NPC สามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์ประสาทที่แตกต่างกันหลากหลายประเภท - เซลล์พีระมิดและตะกร้าเพื่อตั้งชื่อเพียงสอง? หาก L1 ลงจอดกลางยีน NPC ที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบประสาทมันอาจส่งผลกระทบต่อเซลล์ประสาทชนิดใดที่ NPC กลายเป็นในที่สุด?
“ สิ่งที่อาจเกิดขึ้นคือเมื่อคุณสร้างสมองมีการกระจายความแปรปรวนเนื่องจากการสุ่มการสับโดยยีนกระโดดเหล่านี้” Gage บอกกับLiveScience-
แต่การสับเปลี่ยนครั้งนี้ในสมองของมนุษย์ยังไม่ได้ศึกษามากแค่ไหน ??
ในคำอธิบายที่แยกต่างหาก Eric Ostertag และ Haig Kazazian จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียชี้ให้เห็นว่าหากการกระโดดสุ่มทั้งหมดองค์ประกอบ L1 อาจไม่ค่อยอยู่ในยีนที่เกี่ยวข้อง? อย่างไรก็ตามมีหลักฐานบางอย่างที่ว่ายีนกระโดดข้ามเป้าหมายสถานที่ในรหัสที่พวกเขาสามารถสร้างความแตกต่างได้หรือไม่?
การพูดแบบวิวัฒนาการเราอาจสงสัยว่าการกระโดดที่น่าทึ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? ในกรณีส่วนใหญ่การกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่ให้ความได้เปรียบในการเอาชีวิตรอดในที่สุดกลายเป็นรวมอยู่ในประชากร? แต่การเปลี่ยนแปลงของยีนเหล่านี้จะส่งผลกระทบต่อการพัฒนาของสมองเพียงตัวเดียวและไม่สามารถส่งต่อไปยังรุ่นต่อไปได้?
คำตอบที่เป็นไปได้สำหรับปริศนาดาร์วินนี้คืออาจมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนสำหรับประชากรในการมีความแปรปรวนของโปรแกรมในการคิดของสมาชิก
“ หากความหลากหลายมีความสำคัญกลไกในการสร้างความหลากหลายอาจส่งผ่าน” คาซาเซียนกล่าว
รหัสโครโมโซม X เพื่อความแตกต่างในผู้ชายและผู้หญิง
กลุ่มเผยแพร่ข้อมูลจีโนมสมองเมาส์
นักวิทยาศาสตร์เปลี่ยนเซลล์ต้นกำเนิดเป็นเซลล์ประสาท
