Bilim İnsanları, İnsan ve Neandertallerin Beyinleri Arasında Önemli Bir Farklılık Buldu

Fareler üzerinde deney yapan bilim insanları, modern insan beyninin önemli bölümlerinin, uzun süre önce soyu tükenmiş kuzenimiz Neandertal'inkinden daha fazla gelişme gösterdiğine dair kanıtlar buldular.

Fazladan geçen zaman, kromozom hatalarını azalttığı görülen protein farklılıklarından kaynaklanır ve sonuçta daha sağlıklı, daha sağlam bir popülasyon elde edilir.

Çalışmanın sonuçları, neokorteksimizin (üst düzey düşünmeden sorumlu buruşuk dış katman) gelişimindeki bu adımın, Neandertallerde eksik olduğu görünen bir özellik olan bizi hastalıklardan korumada bir rol oynadığını gösteriyor.

Son yıllarda, genetik alanındaki ilerlemeler, bilim insanlarının antik kalıntılardan elde edilen DNA'yı sıralamalarını sağlayarak, Neandertal genomunun bizimkiyle nasıl karşıtlık oluşturduğuna dair ayrıntılı bilgiler ortaya çıkardı.

Amino asit ikamesinin önemli etkileri olabilir, ancak bu ikamelerin insanlar ve Neandertaller arasında hangi işlevleri değiştirdiği açık değildi.

Tanımlanan ikamelerin altısı, hücre bölünmesi sırasında kromozomların dağılımında rol oynadığı bilinen proteinlerde bulunur. Almanya'daki Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsü'nden genetikçi Felipe Mora-Bermúdez liderliğindeki bir araştırma ekibi, bu amino asit değişikliklerinin neokorteks gelişiminde oynayabileceği rolü belirleyip belirleyemeyeceklerini görmek için deneyler yaptı.

Doğal denek, ilgili proteinlerdeki aynı altı amino asidi Neandertallerle (ve maymunlarla) paylaşan laboratuvar fareleriydi. Araştırmacılar, CRISPR Cas-9'u kullanarak bu amino asitleri modern insanlarda bulunan amino asitlerle değiştirdi.

Onlar da embriyonik kök hücrelerden (canlı veya duyarlı olmayan beyin dokusu yığınlarından) insan beyni organoidleri ürettiler ve modern insan amino asitlerini Neandertal/fare/maymun varyantlarıyla değiştirdiler.

Sonuçlar çarpıcı ve büyüleyiciydi.

Mora-Bermúdez, "Proteinlerin ikisinde bulunan üç modern insan amino asidinin, kromozomların hücre bölünmesi için hazırlandığı bir faz olan daha uzun bir metafaza neden olduğunu bulduk," dedi.

Ek olarak, Neandertalize insan organoidlerindeki metafaz, kontrol organoidlerine kıyasla iki kat daha fazla kromozom ayırma hatasıyla sonuçlandı. Bu, üç modern insan amino asit ikamesinin Neandertallere kıyasla daha az kromozom dağılım hatasından sorumlu olduğunu göstermektedir.

Polisomi olarak bilinen kromozom sayısındaki hatalar, lösemi ve karsinom gibi kanserlerin yanı sıra ciddi rahatsızlıklara neden olabileceğinden, sonuçlar değişimin modern insanın yararına olduğunu göstermektedir. Ayrıca, Neandertallerdeki beyin fonksiyonunun, modern insanlarda gördüğümüzden daha yüksek oranda kromozomal bozukluklardan etkilenmiş olabileceğine dikkat çekiyor.

Araştırmacılar makalelerinde, "Mevcut veriler, kromozomal yanlış ayrışmanın bu tür zararlı etkilerinin modern insanlarda Neandertaller, Denisovalılar ve maymunlardan daha düşük olabileceğini ima ediyor. Modern insanın karakteristik özellikleri için bu etkilerin önemini ele almak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var."

Araştırma Science dergisinde yayınlandı.