Vědci vložili lidské geny do mozku opic, nastal tak jeho rozvoj v experimentu ve stylu Planeta opic

Neokortex neboli mozková kůra je hluboce rýhovaná vnější vrstva mozku, která je zapojena do uvažování, řeči, vědomého myšlení a dalších důležitých funkcí. ARHGAP11B, který se nachází u lidí, ale nikoli u primátů nebo jiných savců, podpořil mozkové buňky opic k vytvoření většího počtu kmenových buněk a zvětšení mozku.

Bylo zjištěno, že geneticky vylepšené mozky kosmanů napodobují přirozené hrbolky v lidských mozcích, což je evoluční rys u lidí, který zvyšuje povrch nervových buněk.

Experiment evokuje film "Planeta opic", kde geneticky modifikovaní primáti vedou válku s lidstvem. Vědci experimentovali s celkem sedmi plody kosmanů, gen vpravovali uvnitř dělohy během 102. dne těhotenství. „Zjistili jsme, že neokortex běžného mozku kosmanů byl zvětšený a mozkový povrch složitější,“ uvedl autor studie Michael Heide z Max Planck Institutu molekulární biologie a genetiky. „Viděli jsme také zvýšený počet neuronů horní vrstvy, která podporuje evoluci primátů.“

Související

Radek Chlup

Archeologové objevili lebku se znaky nepovedené…

Vladimír Socha

Poslední dinosauři měli dny o půl hodiny kratší…

Lidský neokortex je asi třikrát větší než u našich nejbližších příbuzných, šimpanzů. Během evoluce se naše mozky vyvíjely do charakteristického zvrásněného vzhledu, aby se vešly do omezeného prostoru naší lebky, a zároveň umožnily zvětšení povrchu neokortexu.

Snímky 101denního geneticky upraveného plodu kosmanů potvrzují výsledky. Kontrastují s mozky normálních kosmanů, které jsou mnohem hladší a menší než lidské mozky. ARHGAP11B podle týmu mohl způsobit expanzi neokortexu během lidské evoluce. Na výzkumu se podíleli odborníci z Ústředního institutu pro experimentální zvířata (CIEA) v Kawasaki a univerzity Keio v japonském Tokiu.

Laboratoř společnosti Okano v RIKEN Center for Brain Science ve Wako v Japonsku byla první na světě, která vyráběla transgenní kosmany přenosem zárodečných linií (GT). GT je technika, při které se embryonální kmenové buňky přidávají k reprodukčním buňkám savce (zárodečné buňky) a jsou geneticky předávány jeho potomkům. Pro tento projekt však nebylo GT použito, protože se nesmí rodit transgenní plody kosmanů.

„Naše analýzy jsme omezili na plody kosmanů, protože jsme očekávali, že exprese tohoto lidského specifického genu ovlivní vývoj neokortexu v kosmanech,“ uvedl autor studie Wieland Huttner z MPI-CBG. S ohledem na nepředvídatelné důsledky týkající se postnatální funkce mozku bylo nezbytnou eticky závaznou podmínkou nejprve určit účinky ARHGAP11B na vývoj neokortexu fetálního kosmana. ARHGAP11B vznikl částečnou duplikací genu ARHGAP11A přibližně před pěti miliony let v evoluční linii vedoucí k neandertálcům, denisovanům a současným lidem.