진화의 징후 : 뇌 세포는 네안데르탈 인과 사빈의 분열에 대한 증거를 제공합니다

뇌의 소위 오가 노이드는 뇌가 어떻게 층으로 진화하는지, 어떻게 자동으로 전기파를 형성하기 시작하는지, 심지어 무중력에서 발달이 어떻게 변할 수 있는지를 연구하는 데 사용되었습니다. 연구원들은 이제 우리의 진화 적 과거를 탐구하기 위해 완두콩 크기의 그룹을 사용하고 있습니다. 목요일에 발표 된 한 연구에서 과학자 팀은 네안데르탈 인과 우리의 다른 고대 사촌들이 보유한 유전자가 어떻게 뇌 세포 기관의 해부학과 기능에 놀라운 변화를 일으켰는지 설명했습니다.

변화가 극적이지만 과학자들은 이러한 변화가 현대 인간 두뇌의 진화에 무엇을 의미하는지 알기에는 너무 이르다고 말합니다. 새로운 연구의 공동 저자이자 샌디에이고 캘리포니아 대학의 진화 인류학자인 카트리나 스 미디 베리는“개념 증명 그 이상입니다.

그 결과를 바탕으로 그녀와 공동 저자 인 Alison Motory는 세포 기관을 연구하고 다른 고대 유전자로 새로운 세포 기관을 만드는 데 초점을 맞춘 연구자 그룹 인 UC San Diego Archealization을 설립했습니다. Symendvire 박사는 “이제 시작이되었고 탐색을 시작할 수 있습니다.”라고 말했습니다. Muotri 박사는 10 년 이상 전에 뇌 세포 기관에 대한 연구를 시작했습니다. 예를 들어 Zika가 어떻게 선천적 결함을 생성했는지 이해하기 위해 그와 그의 동료들은 뇌 기관을 바이러스로 감염시켜 세포 기관이 피질과 같은 층을 발달시키는 것을 방지했습니다.

다른 연구에서 연구자들은 유전자 돌연변이가 자폐증과 같은 장애를 어떻게 돕는 지 조사했습니다. 그들은 발달 장애가있는 자원 봉사자의 피부 샘플을 바꾸어 조직을 줄기 세포로 전환했습니다. 그런 다음 그들은 그 줄기 세포를 뇌의 오가 노이드로 키웠고,이 소기관은 신경 세포 사이의 몇 가지 연결 인 지적 장애와 반복적 인 손 움직임을 유발하는 유전 질환 인 레트 증후군을 가진 사람들로부터 자랐습니다. Symendeveri 박사는 인간 두뇌의 발달을 더 잘 이해하기 위해 세포 기관을 사용합니다. 이전 연구에서 그녀와 그녀의 동료들은 원숭이의 경우 대뇌 피질에서 발달하는 뉴런이 서로 가깝게 유지되는 반면 인간의 경우 세포가 먼 거리를 기어 갈 수 있음을 발견했습니다. “완전히 다른 조직”이라고 그녀는 말했습니다.

그러나 이러한 비교는 진화 당시 광대 한 만에 걸쳐 있습니다. 우리 조상은 거의 700 만년 전에 침팬지와 분리되었습니다. 그 후 수백만 년 동안 우리의 조상은 이족 보행 원숭이였으며 점차 더 높은 높이와 두뇌에 도달하여 네안데르탈 인, 데니 소바 인 및 기타 유인원으로 진화했습니다.

그 과정에서 뇌의 진화 적 변화를 추적하는 것은 어려웠습니다. 우리의 혈통은 약 60 만년 전에 네안데르탈 인과 데니 소바의 혈통에서 분리되었습니다. 이 분열 후에 화석은 우리의 두뇌가 결국 더 둥글게 성장했음을 보여줍니다. 그러나 그것이 내부에있는 800 억 개의 뉴런에 대해 의미하는 바를 파악하기 어려웠습니다.

Muotri 박사와 Semendeferi 박사는 화석화 된 DNA를 연구하는 진화 생물 학자들과 협력했습니다. 이 연구자들은 그들의 뼈에서 유전 적 부분을 조립하여 네안데르탈 인의 게놈을 완전히 재구성 할 수있었습니다. 다른 화석은 400,000 년 전에 네안데르탈 인과 분리되어 아시아에서 수천 세대 동안 살았던 Denisovan의 게놈을 산출했습니다. 진화 생물 학자들은 현대 인간의 진화에 중요한 역할을 할 수있는 61 개의 유전자를 확인했습니다. 이 유전자들 각각은 지난 600,000 년 동안 어느 시점에서 출현 한 종 특이 적 돌연변이를 가지고 있으며, 이러한 유전자가 암호화하는 단백질에 큰 영향을 미칠 가능성이 높습니다.

Zimmer, The New York Times에 “기사”칼럼 작성 © 2020

뉴욕 타임즈