Молекулярные биологи из Германии и Японии удвоили толщину коры мозга мартышек-игрунок. Для этого они пересадили в яйцеклетки животного человеческий ген ARHGAP11B, который управляет ее ростом. Подробнее об исследовании можно прочитать в журнале Science.
Известно, что геномы человека и шимпанзе совпадают на 99%. Несмотря на это, у видов по-разному развиваются нервные системы. В результате в старости человек и шимпанзе страдают от разных проблем, а это мешает ученым использовать обезьян для наблюдения за течением различных заболеваний человека. Другой вопрос, который волнует ученых: почему у человека необычайно крупный, по сравнению с остальным телом, размер мозга.
Сейчас ученые предполагают, что причина в отличных размерах мозга у шимпанзе и человека не столько в структуре генов, сколько в различиях в их активности во время формирования зародыша и роста ребенка. Единственным исключением в этом контексте считают ген ARHGAP11B. Ученые считают, что после того, как он появился в ДНК человека, кора его мозга стала примерно в три раза толще, чем у шимпанзе и других приматов.
Ученые уже пересаживали геном ARHGAP11B другим животным: крысам и мышам. В результате кора их мозга становилась толще, а в его структуре происходили изменения. На шимпанзе такой эксперимент провели впервые. Геном пересадили зародышам обыкновенных игрунок (Callithrix jacchus).
С помощью специального ретровируса ученые вставили ARHGAP11B в геном оплодотворенных яйцеклеток игрунок, после чего имплантировали их в утробу самок. Через сто дней после начала беременности биологи извлекли зародыши и изучили, как была устроена кора их мозга.
В результате у животных удвоилась толщина мозга, а также значительно увеличилось количество стволовых и зародышевых клеток, из которых образуются те слои мозга, которые наиболее сильно отличаются у человека и других приматов.
По предварительным результатам ученые считают, что ген ARHGAP11B играет важную роль в развитии коры мозга, а также в формировании складок на его поверхности. Этот эксперимент открывает дорогу для дальнейшего более серьезного изучения коры мозга и экспериментов над приматами.
