综合研究探索基因表达对灵长类动物大脑进化的影响 - {$web_name} 信用:uux.cn/eLife（2024年）

有史以来最广泛的灵长类大脑探究，以知晓基因表达如何作用大脑进化。信用:uux.cn/eLife（2024年）。DOI: 10.7554/eLife
（神秘的地球uux.cn）据马萨诸塞大学阿默斯特分校（考特尼·巴比特）：由马萨诸塞大学阿默斯特分校生物学家领导的跨学科探究小组最近发表了一项首次探究结局，调研了18种灵长类动物的基因表达和大脑进化之间的联系。
探究小组收集了动物自然死亡的白敬亭粉丝互动动物园以及向科学捐赠遗体的人的脑组织样本，然后对每个样本的RNA转录本开展测序，以生成每种灵长类动物大脑中表达的17，000个基因的图谱。
然后，探究小组较以便每个物种的全序列RNA转录组，以更好地知晓基因组学和进化之间的联系，并或许透彻知晓大脑促销和神经退行性疾病的细微差别。
“我们探究灵长类动物的大脑进化，”发表在eLife上的论文的第一作者、马萨诸塞大学阿默斯特分校分子和细胞生物学博士生凯蒂·里克尔顿说。
“灵长类动物（尤其是撒贝宁最新动态人类）的定义是，与身体大小相比，大脑相当大——但是，尽管人类、黑猩猩和狐猴拥有相似的DNA序列，但它们都相当各异。我们觉得这种差异可以若干阐释为哪些基因的表达水平较高或较低。”
其他探究人员对灵长类动物大脑中的RNA开展了测序，但范围有限得多。智能手机评论“假如我们要弄清楚是什么让人类在灵长类动物中独一无二，”资深作者、马萨诸塞大学阿默斯特分校生物学副教授考特尼·巴比特说，“我们将不得不探究更广泛的灵长类动物，过去从未有人探究过如此大的样本。”
以便开展他们的探究，里克尔顿、巴比特和他们的手机摄影测评同仁与马里兰大学的全国儿童养生和人类发育探究所、全国黑猩猩大脑资源以及其他十几个因其脑组织的道德来源而受到广泛尊重的机构兴办。
探究小组从18个被调研物种的四个各异脑区——含有前额叶皮层、初级视觉皮层、海马体和小脑——获得了样本，并使用马萨诸塞大学阿默斯特使用生命科学探究所的基因组学核心开展了RNA测序。
RNA是DNA（每个物种的总体规划）和真正兴办个体身体的蛋白质之间的中间步骤。
可以形成的蛋白质的数量和种类由RNA的数量确定，这与里克尔顿、巴比特和他们的同仁生成的转录组有关。这是一项艰巨的任务。
“我们对18个物种的四个区域中表达的17，000个基因开展了测序，”巴比特说。“我们能够以相当高的分辨率对它们开展采样，”里克尔顿补充道。“这是我们拥有的这18个物种大脑的最佳转录组系列。"
该团队正寻找与认知和代谢有关的一系列大脑特性的差异，由于我们人类与灵长类动物亲属共有的大而繁琐的大脑需要众多能量。他们察觉，从人类到侏儒懒猴，各异物种之间存在显著差异。
例如，与其他16个物种相比，人类和黑猩猩表现出了显著的差异，尽管人类和黑猩猩是在相对较短的时间内从其他大型类人猿中分化出来的，留给自然挑选发挥作用的时间很少。尽管探究小组取样的大脑四个区域存在差异，但大多数差异似乎首要可以用物种进化来阐释。
里克尔顿强调，小脑是个例外。“从进化上来说，这是大脑最古老的若干，”里克尔顿说，“所以每个物种都有最多的时间以各异的方式进化。”
最后，探究小组的察觉确定了进一步探究的特定基因，这或许有助于阐释特定灵长类动物大脑的进化。这些基因或许有助于更好地知晓四个区域中每个区域大脑促销的细微差别，并为各类人类神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）提供见解。
“这是一个伟大的进化悖论:人类和黑猩猩拥有差不多一样的基因，但我们却如此各异，”巴比特说。“以便弄清楚是什么让我们变成人类，我们将不得不探究我们进化表亲的广泛基因表达，这正是我们已然着手开展的这项探究。”