Недавнему открытию ключевого в эволюционном развитии человеческого мозга гена посвящена теоретическая статья в последнем номере журнала Science - Гранит науки - 2020-08-04

С тех пор как пять миллионов лет назад появились первые гоминиды, люди успели развить довольно большой головной мозг, обеспечивающий им высшие когнитивные функции. В частности, существенно увеличилась кора человеческого головного мозга, благодаря чему появилась возможность размещения эволюционных приобретений во многих областях коры: появились функциональные модули, обслуживающие восприятие, внимание, регуляцию моторики, сознание, память и обучение. Ключевую роль в человеческом видообразовании сыграла дупликация, то есть удвоение, генов, характерных для линии Homo, это особенно заметно в развитии весьма сложного головного мозга и его корковых путей у человека нашего вида. В том же номере журнала, где опубликована теоретическая статья, представлены результаты экспериментов ученых из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Макса Планка (Max Planck Institute of Molecular Cell Biology) в Дрездене, Германия, и нескольких японских научных центров, которые идентифицировали исключительно человеческий дуплицированный ген – регулятор развития коры головного мозга человека. Он кодирует белок под названием ARHGAP11B [Rho guanosine triphosphatase (GTPase) activating protein 11B, что означает «белок, активирующий Rho-гуанозин трифосфатазу»]. Авторы добились экспрессии гена этого белка в головном мозге мартышек – приматов с гладкой поверхностью полушарий головного мозга, что позволило им оценить влияние ARHGAP11B на развитие коры у приматов.

ARHGAP11B привлекает внимание многих исследователей потому что его особенно много в радиальных глиальных клетках-предшественниках, играющих важную роль в построении слоев коры мозга и мозжечка, а также в нейрональной миграции. Следовательно, есть основания предполагать связь гена ARHGAP11B со специфическими аспектами образования коры мозга приматов и особенностями ее архитектуры. Для проверки этого экспериментаторы – авторы статьи в Science – экспрессировали, то есть заставили этот ген работать в развивающейся коре у эмбрионов мартышек под контролем человеческого регуляторного участка. В результате у трансгенных эмбрионов мартышек начала развиваться более обширная кора с признаками образования извилин. На этом основании авторы заключают, что специфический для нашего вида ген ARHGAP11B в процессе эволюции мог обусловить увеличение неокортекса, новых областей коры головного мозга, которые у человека составляют ее основную часть. Новая кора отвечает за высшие нервные функции, в частности, осознанное мышление и речь. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».