垃圾基因是人类大脑的独特之处吗?

2022-01-14 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:496 /
内容摘要:
在智人的基因组中,大约98%的脱氧核糖核酸序列是以前被忽视为“垃圾脱氧核糖核酸”的非编码区事实上,垃圾脱氧核糖核酸包含多种精确控制基因表达的区域。现在,隆德大学的一组干细胞研究人员已经检查了是什么在我们的脱氧核糖核酸中使人类和黑猩猩的大脑不同,并发现答案在于非编码的脱氧核糖核酸。......

在智人的基因组中,大约98%的脱氧核糖核酸序列是以前被忽视为“垃圾脱氧核糖核酸”的非编码区事实上,垃圾脱氧核糖核酸包含多种精确控制基因表达的区域。现在,隆德大学的一组干细胞研究人员已经检查了是什么在我们的脱氧核糖核酸中使人类和黑猩猩的大脑不同,并发现答案在于非编码的脱氧核糖核酸。

Johansson et al. identify a transcription factor called ZNF558 that is expressed in human but not chimpanzee forebrain neural progenitor cells. Image credit: Lisichik.Johansson等人鉴定了一种称为ZNF558的转录因子,该因子在人类中表达,但在黑猩猩前脑神经祖细胞中不表达。形象信用:Lisichik。

资深作者约翰·雅各布松教授说:“我们没有研究活着的人类和黑猩猩,而是使用在实验室中生长的干细胞。”约翰·教授是瓦伦堡神经科学中心和隆德大学隆德干细胞中心实验医学科学系的神经科学家。

“干细胞是由皮肤细胞重新编程的。然后我们检查了已经发育成脑细胞的干细胞。”

利用干细胞,雅各布松教授和他的同事专门培养了人类和黑猩猩的脑细胞,并比较了这两种细胞类型。

然后他们发现人类和黑猩猩以不同的方式使用他们的一部分脱氧核糖核酸,这似乎在我们大脑的发展中起着相当大的作用。

雅各布松教授说:“我们DNA中被确定为不同的部分是意想不到的。

“这是一种所谓的脱氧核糖核酸结构变体,以前被称为垃圾脱氧核糖核酸,这是一种长时间重复的脱氧核糖核酸串,长期以来被认为没有功能。”

“以前,研究人员在产生蛋白质的基因所在的DNA部分寻找答案。它只占我们整个DNA的2%左右& # 8212;并检查了蛋白质本身,以找到差异的例子。”

"新的发现表明,差异似乎不在蛋白质编码基因之内。"

“这表明,人类大脑进化的基础是基因机制,这可能比以前想象的要复杂得多,因为人们认为答案就在这百分之二的基因中。”

“我们的结果表明,对大脑发展有意义的东西反而可能隐藏在被忽视的98%中,这似乎很重要。这是一个令人惊讶的发现。”

作者认为,在未来,他们的新结果也可能有助于基于基因的精神疾病问题的答案,如精神分裂症。

“但在达到这一点之前,我们还有很长的路要走,因为我们现在可能不得不深入研究所有100%的编码脱氧核糖核酸,而不是对其中的2%进行进一步研究。一项相当复杂的研究任务,”雅各布松教授说。

该发现发表在《细胞干细胞》杂志上。

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ZNF558基因座的顺式作用结构变异控制着人类大脑发育中的基因调控网络。《细胞干细胞》,2021年10月7日在线发表;doi: 10.1016/j.stem.2021.09.008


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