科学探索|科学家揭示了人类大脑的基因科学家揭示了人类大脑的基因

【科学探索|科学家揭示了人类大脑的基因】由于伦理问题，欧洲长期禁止进行巨猿动物研究。在研究中使用动物的一个替代方法即使用器官模型，这是可以在实验室中生成的三维细胞结构，大小只有几毫米。

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这些有机体可以用多能干细胞创建，然后发展成特定的细胞类型如神经细胞。现在，一个研究小组能够通过使用这种方法创建出黑猩猩和人类的大脑有机体。
该研究的三位第一作者之一、马克斯-普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所的Wieland Huttner指出：“这些脑器官使我们得以研究有关ARHGAP11B的一个核心问题。”
“在以前的一项研究中，我们能够证明ARHGAP11B能够扩大灵长类动物的大脑。然而以前并不清楚ARHGAP11B在人类新皮层的进化扩大过程中是否有主要或次要的作用，”Wieland Huttner说道。

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为了澄清这一点，科学家们首先将ARGHAP11B基因插入黑猩猩的类器官脑室结构中。那么ARGHAP11B基因会不会导致黑猩猩大脑的脑干细胞增殖呢？而这是新皮质增大所需要的。

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研究论文第一作者Michael Heide说道：“我们的研究表明，黑猩猩器官中的基因会导致相关脑干细胞的增加并增加那些在人类非凡的心理能力中起关键作用的神经元。”据悉，他是德国灵长类中心脑发育和进化初级研究小组的负责人，也是MPI-CBG的雇员。
当人类大脑器官中的ARGHAP11B基因被敲除或ARHGAP11B蛋白的功能被抑制时，这些脑干细胞的数量会减少到黑猩猩的水平。
“我们因此能够表明，ARHGAP11B在人类进化过程中的新皮层发育中起着关键作用，”Michael Heide说道。HITBR的Julia Ladewig--这项研究的第三位第一作者--补充道：“鉴于ARHGAP11B的这一重要作用，可以进一步设想，新皮质的某些发育不良可能是由该基因的突变造成。”