科学家们在老鼠身上进行的实验发现,有证据表明,现代人类大脑的关键部分比我们早已灭绝的近亲——人类大脑的关键部分需要更多的时间才能发育。。
就像兔子和乌龟一样,缓慢而稳定才是胜利者。额外的时间是由蛋白质差异引起的,蛋白质差异似乎也减少了染色体错误,最终导致了更健康、更强壮的种群。
研究结果表明,新皮质(负责高阶思维的皱纹外层)发育的这一步骤在保护我们免受疾病侵害方面发挥着作用,这是一个特征似乎失踪了。
近年来,随着遗传学的进步,科学家们能够对从植物中提取的 DNA 进行测序。古代遗迹,揭示了有关尼安德特人基因组如何与我们自己的基因组进行比较和对比的详细信息。
例如,我们知道,当现代人类从产生尼安德特人和另一个近亲人类的分支中分化出来时,大约 100 种氨基酸(构成蛋白质的化合物)发生了变化。。
氨基酸替代可以产生显着的影响,但尚不清楚这些替代在人类和尼安德特人之间改变了哪些功能。
已发现的六个取代存在于已知在细胞分裂过程中染色体分布中发挥作用的蛋白质中。因此,由德国马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的遗传学家 Felipe Mora-Bermúdez 领导的一组研究人员进行了实验,看看他们是否能够确定这些氨基酸变化在新皮质发育中可能发挥的作用。
自然的受试者是实验室小鼠,它们恰好与尼安德特人(和猿)共享相关蛋白质中相同的六个氨基酸。使用Cas-9,研究人员用这些氨基酸替换了现代人类中发现的氨基酸。
他们也将研究转向相反的方向。他们成长了人类大脑的类器官从胚胎时期– 没有生命或有知觉的脑组织块 – 并用尼安德特人/小鼠/猿变体取代了现代人类氨基酸。
结果是惊人且令人着迷的。
“我们发现其中两种蛋白质中的三个现代人类氨基酸会导致更长的中期,这是染色体为细胞分裂做好准备的阶段,”莫拉-贝穆德斯解释,“当染色体分配给神经干细胞的子细胞时,这会减少错误,就像现代人类一样。”
此外,尼安德特人的中期更短,导致染色体分离错误数量是对照类器官的两倍。这表明,与尼安德特人相比,现代人类的三种氨基酸取代导致了更少的染色体分布错误。
由于染色体数目的错误,称为多体性,可能导致严重的疾病,以及白血病和癌症等癌症,结果表明这种变化对现代人类有利。他们还表明,尼安德特人的大脑功能受到染色体疾病的影响可能比我们在现代人类中看到的要高。
“目前的数据表明,现代人类中染色体错误分离产生任何此类有害影响的可能性可能低于尼安德特人、丹尼索瓦人和猿,”研究人员在论文中写道。
“需要进一步的工作来解决这些影响对现代人类特征特征的重要性。”
该研究发表于科学。