研究人員創(chuàng)造小型類腦器官 含有滅絕的人類近親——尼安德特人和丹尼索瓦人的基因變體
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)中國科學(xué)報(bào)（魯亦）：研究人員創(chuàng)造了一種小型類腦器官，它含有滅絕的創(chuàng)造人類近親——尼安德特人和丹尼索瓦人的基因變體。這些由人體干細(xì)胞培育的小型合肥找服務(wù)找小姐找外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)組織，遠(yuǎn)不能真正代表這些滅絕人種的類腦類近大腦，但它們的器官親尼大小、形狀和紋理與人類類器官明顯不同。含有和丹相關(guān)論文近日刊登于《科學(xué)》，滅絕該成果有助于科學(xué)家理解人類大腦進(jìn)化的人的基基因路徑。
瑞士巴塞爾大學(xué)發(fā)育生物學(xué)家Gray Camp表示，安德合肥找服務(wù)找小姐找外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)“這是特人體一篇與眾不同的論文，包含了一些非同尋常的尼索觀點(diǎn)。”Camp實(shí)驗(yàn)室去年報(bào)告了正在生長的瓦人大腦類器官，其中含有尼安德特人和人類共有的研究因變一種基因。
人類與尼安德特人和丹尼索瓦人的創(chuàng)造關(guān)系比現(xiàn)存任何靈長類動(dòng)物都密切，尼安德特人40%的小型基因組至今仍然在人類身上。但是科學(xué)家研究這些古老人種大腦的手段有限——其軟組織沒有得到很好的保存，而且大多數(shù)研究依賴于檢查頭骨化石的大小和形狀。了解這兩種古人的基因與人類的差異是很重要的，它有助于研究人員理解是什么讓人類獨(dú)一無二——尤其是大腦。
美國加州大學(xué)圣迭戈分校神經(jīng)科學(xué)家Alysson Muotri團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9，將尼安德特人和丹尼索瓦人的NOVA1基因?qū)肴祟惗嗄芨杉?xì)胞。他們將這些細(xì)胞培養(yǎng)成類器官——類腦組織塊，直徑可達(dá)5毫米，并與正常的人類大腦類器官進(jìn)行了比較。
很明顯，表達(dá)NOVA1古老變體的類器官是不同的。Muotri說：“當(dāng)看到類器官的形狀時(shí)，我們就知道自己找到了一些東西。”人類大腦的類器官通常是光滑和球狀的，而古老基因類器官有粗糙、復(fù)雜的表面，而且更小。研究人員認(rèn)為，這可能是由于細(xì)胞生長和繁殖方式的不同。
為確定這些類器官中表達(dá)了哪種古老基因，研究人員將人類基因組序列與兩個(gè)尼安德特人和一個(gè)丹尼索瓦人幾乎完整的基因組進(jìn)行了比較。他們發(fā)現(xiàn)61種基因的人類版本與古老版本存在不同。其中，NOVA1參與形成大腦的突觸或神經(jīng)連接，當(dāng)其活性改變時(shí)，就與神經(jīng)紊亂有關(guān)。
人類NOVA1基因與其他現(xiàn)存靈長類動(dòng)物的古老變體的區(qū)別僅在于一個(gè)堿基，研究人員使用CRISPR-Cas9將其編輯到干細(xì)胞中，并交換了由古老類有機(jī)物產(chǎn)生的NOVA1蛋白中的一個(gè)氨基酸。“事實(shí)上，幾乎所有人現(xiàn)在都有這個(gè)版本，而不是舊版本，這意味著它在進(jìn)化的某些階段給了我們巨大的優(yōu)勢。現(xiàn)在的問題是，這些優(yōu)勢是什么。”Muotri說。
研究小組發(fā)現(xiàn)，古老基因和人類類器官有277個(gè)基因具有不同活性，已知其中一些基因會(huì)影響神經(jīng)元的發(fā)育和連通性。這些古老類器官中確實(shí)含有不同水平的突觸蛋白，它們的神經(jīng)元活性比對(duì)照組的神經(jīng)元更不規(guī)律，而且成熟得更快。
未參與該研究的德國慕尼黑路德維希·馬克西米利安大學(xué)進(jìn)化遺傳學(xué)家Wolfgang Enard說：“最重要的發(fā)現(xiàn)是，將（基因）恢復(fù)到祖先的狀態(tài)，你就會(huì)在有機(jī)體中看到一種效果。”他對(duì)如此小的基因差異導(dǎo)致如此明顯的變化感到驚訝，但懷疑類器官的奇怪外觀能否告訴我們很多關(guān)于尼安德特人大腦的信息。
Camp也警告說，這些古老類器官不太可能完全代表真正的尼安德特人組織。相反，觀察到的特征可能是改變了一種存在于人體的重要蛋白質(zhì)的結(jié)果，因?yàn)殡S著時(shí)間推移，許多突變疊加在一起產(chǎn)生了復(fù)合效應(yīng)。他說：“你把氨基酸拿掉，大腦就不能工作了。”
也有專家認(rèn)為，這種經(jīng)過編輯的有機(jī)體方法對(duì)于研究靈長類動(dòng)物的大腦進(jìn)化還是有用的。Muotri團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將其他基因編輯到類器官中，從而為了解人類大腦提供思路。他說，如果研究人員能夠理解將人類帶入目前狀態(tài)的進(jìn)化途徑，他們可能會(huì)加深對(duì)人類大腦特有疾病的理解。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.aax2537

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