
我们每个人的肩膀上都有一个独特的头。尽管大脑的基本硬线是相同的,但形状和组织的差异也使双胞胎的大脑看起来不同。
这是多少是由于环境因素或遗传预编程,从未完全解决。
但是科学家现在发现了大脑神经元中的多样性与某些可以改变其在遗传密码中的位置的基因之间的联系。这些所谓的“跳跃基因”可能会轻轻地争夺大脑的蓝图。
Salk Institute的Fred Gage说:“这种移动性在真正的达尔文人的随机性和选择意义上为神经元增添了多样性和灵活性。”
在所有生物中都发现了跳跃基因,也称为转座子或移动元素。哺乳动物中约有20%的遗传代码是跳跃的种类。但是其中只有一小部分是“活跃”的 - 这意味着他们能够成功地将自己重新插入代码中的新位置。
跳跃并不容易做的事实可能是一件好事。
盖奇说:“你不希望自己心中增加的个性元素。”
但是在精子和卵细胞中观察到了活跃的跳跃基因 - 可能通过对下一代的遗传组成的微小改变来提供一个小的进化踢。
Gage和他的同事在培养的大鼠脑细胞和转基因的小鼠中测试了一类特定的人类跳跃基因 - 称为长的核元素-1,或短的L1。本周发行的实验详细介绍了自然。
科学家发现的是,L1元素在神经元前体细胞(NPC)中产生了啤酒花,这些细胞注定是神经元。这是在精子和卵细胞以外的细胞中第一次观察到这些跳跃。
NPC可以变成各种不同的神经元类型 - 金字塔和篮细胞,仅举两个。如果L1降落在与神经功能相关的NPC基因的中间,则可能会影响NPC最终变为哪种类型的神经元。
“可能发生的是,当您大脑时,由于这些跳跃基因的随机洗牌而导致的可变性散射,” Gage告诉生活学。
但是,尚未研究人类大脑中这种改组的多少。
宾夕法尼亚大学的Eric Ostertag和Haig Kazazian在另一份评论中指出,如果跳跃是完全随机的,那么L1元素可能很少降落在相关基因内。但是,有一些证据表明,跳跃基因实际上是针对代码可以有所作为的位置。
从进化上讲,人们可能会想知道这种非凡的跳跃是如何出现的。在大多数情况下,提供生存优势的基因突变最终会纳入人群中。但是这些改变基因的跳跃只会影响一个大脑的发展方式,而不能传递给下一代。
这个达尔文人谜语的一个可能的答案是,在其成员的思维上限进行了编程的可变性方面,人口可能有明确的优势。
卡萨兹说:“如果多样性很重要,那么创造多样性的机制就可以通过。”
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