Ta mysz z wielkim mózgiem wyjaśnia, co w naszym życiu zmienia jeden gen
W wydanej po raz pierwszy w 1896 powieści "Wyspa doktora Moreau" Herbert George Wells wyraził zaniepokojenie rozwojem nauki i niebezpieczeństwami, jakie może przynieść sprowadzenie człowieka do poziomu zwierzęcia, na którym można wykonywać naukowe eksperymenty. Przedstawił w swojej powieści tytułowego doktora Moreau, który tworzy potworne hybrydy ludzko-zwierzęce.
Wells nie miał pojęcia o istnieniu genów - choć teoria ewolucji Darwina na pewno była jedną z inspiracji do powieści. Dziś manipulowanie genami, ich badanie i próby stworzenia organizmów transgenicznych są na porządku dziennym w nauce. Nie są jednak tak spektakularne jak w książce - nie tworzymy atakujących znienacka potworów, tylko zazwyczaj namnażamy komórki aż do momentu, w którym uwidoczni się badana cecha.
Niedawno opublikowane zostały wyniki badania, które doskonale ilustrują tą metodę pracy. Dzięki przeszczepieniu wybranych genów od człowieka do myszy, wyodrębniono ten materiał genetyczny, dzięki któremu człowiek może posiadać większy i sprawniejszy od innych zwierząt mózg.
Naukowcy próbowali odpowiedzieć na pytanie, dlaczego mimo że posiadamy prawie ten sam kod genetyczny co szympansy, jesteśmy od nich inteligentniejsi i posiadamy unikalne umiejętności, takie jak abstrakcyjne myślenie czy liczenie. Z drugiej zaś strony zapadamy na takie choroby o podłożu neurologicznym jak choroba Alzheimera, a szympansy - nigdy.
Naukowcy z Duke University w Durham w Stanach Zjednoczonych postanowili wyobrębnić gen-regulator, który odpowiada za rozwój mózgu i zilustrować jego działanie, przeszczepiając go embrionowi myszy.
Regulator o nazwie HARE5, po umieszczeniu w mysim embrionie, spowodował wytworzenie mózgu o 12% większego, niż mysz niezmodyfikowana genetycznie. Według badaczy, jest to zaczątek bliższego zapoznania się z przyczynami między innymi choroby Alzheimera czy autyzmu.
Każdy genom posiada tysiące genów regulujących, które odpowiadają za ekspresję innych genów. Niektóre z nich są unikalne dla rodzaju ludzkiego, jeszcze inne są aktywne tylko w okreśłonym miejscu (np. w jednym rodzaju tkanki). Na potrzeby badania wyodrębniono sześć takich regulatorów, nazywajać je od HARE1 do HARE6 (skrót od Human-Accelerated Regulatory Enhancers). Co ciekawe, ludzki i szympanski HARE5 różnią się zaledwie... 16 "literami" kodu genetycznego (czyli parami zasad z których składa się DNA). Te 16 różnic decyduje o większym wzroście mózgu.
To dopiero wierzchołek góry lodowej - jedna z wielu przyczyn tego, dlaczego mamy większy mózg. Zarówno badacze z Duke University, jak i inni zajmujący się tym zagadnieniem, podkreślają, że istnieje wiele współpracujących ze sobą przyczyn, dzięki którym mimo małych różnic w kodzie genetycznym, dzięki zróżnicowanej ekspresji genów, posiadamy mózg tak wyróżniający nas spośród innych mieszkańców naszej planety.
Źródło: Eurekalert
Grafika główna pochodzi z serwisu Shutterstock.