Мозг обезьяны увеличили с помощью человеческого гена

Ген ARHGAP11B присутствует только у человека и связан с ростом клеток мозга. Считается, что этот ген появился примерно пять миллионов лет назад, после отделения эволюционный линии, приведшей к появлению неандертальцев, денисовцев и современного человека.

В ходе предыдущих исследований ученые уже выяснили, что у мышей ARHGAP11B вызывает повышенный рост некортекса, однако воздействие гена на приматов до сих оставалось неисследованным. Этот пробел решили восполнить ученые из японского Центрального института экспериментальных животных, Университета Кэйо в Токио и Института молекулярной клеточной биологии и генетики Общества Маска Планка в Лейпциге.

Японские участники исследования являются пионерами в развитии технологий производства трансгенных приматов, и их опыт был использован для модификации генов обыкновенной игрунки (Callithrix jacchus) — маленькой обезьяны, обитающей в лесах Бразилии. В ходе эксперимента эмбрионам этих животных в ходе развития неокортекса обеспечили экспрессию человеческого ARHGAP11B. После 100 дней развития и за 50 дней до нормальной даты рождения мозг эмбрионов был подвергнут тщательному исследованию в Институте молекулярной клеточной биологии и генетики в Лейпциге.

«Мы установили, что неокортекс игрунок был увеличен, а поверхность мозга покрыта складками. Кортикальная пластина также была больше нормы, — рассказывает один из авторов исследования Михаэль Хайде. — Кроме того, мы обнаружили повышенное число клеток-предшественников, а именно базальных радиальных глиоцитов, во внешней субвентрикулярной зоне, а также повышенное число нейронов в верхних слоях коры. Увеличение числа этих нейронов характерно именно для эволюции приматов».

Из полученных результатов ученые сделали вывод, что именно ген ARHGAP11B определил развитие человеческого неокортекса в ходе эволюции. При этом они отмечают, что в ходе своего исследования сознательно ограничились изучением мозга эмбрионов, посчитав это этичным — учитывая влияние гена на развитие мозга, последствия после рождения этих обезьян могли быть совершенно непредсказуемыми.