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人类凭什么成为万物之灵_[新闻new]

发布时间:2021-09-14 10:17:58 阅读: 来源:抑雾剂厂家

人类凭什么成为万物之灵?多伦多大学的研究人员发现,我们人类成为地球上聪明的动物得益于一个关键性分子事件。研究显示,PTBP1蛋白的一个小改变控制着神经元的生成,帮助哺乳动物进化出更大更复杂的大脑。这项研究发表在八月二十日的Science杂志上。

在脊椎动物中,大脑的大小和复杂程度存在着很大的差异。举例来说,人类和青蛙已经独立演化了三亿五千万年,其大脑功能已经有天壤之别。那么这巨大的差距是如何形成的呢?科学家们发现,人类和青蛙用到的基因是相当类似的,差异主要来自于选择性剪切(AS)。

选择性剪切可以从一个基因生成多个蛋白,因此细胞内的蛋白种类比基因多得多。多伦多大学的Benjamin Blencowe教授指出,细胞的蛋白多样性调控,反映了细胞承担不同功能的潜力。他之前的工作表明,脊椎动物的复杂性越高,选择性剪切事件就越普遍。正因如此,尽管脊椎动物所用的基因都差不多,但哺乳动物的蛋白多样性显著高于鸟类和蛙类。而大脑是选择性剪切为普遍的地方。

我们想知道,选择性剪切是否能使不同动物产生大脑形态差异,文章第一作者Serge Gueroussov说。

哺乳动物拥有不同于其他脊椎动物的PTBP1蛋白。由于选择性剪切,哺乳动物的PTBP1比较短。研究人员指出,PTBP1既是选择性剪切的靶标,也是选择性剪切的主调控子。全长PTBP1会拖延其他选择性剪切事件,使细胞无法成为神经元。而哺乳动物的短PTBP1会解放一系列选择性剪切事件,改变细胞内的蛋白平衡,让细胞终发展成神经元。

研究人员对鸡细胞进行了基因工程改造,使其生产类似哺乳动物的短PTBP1。研究显示,这样的改造能使鸡细胞发生与哺乳动物细胞类似的选择性剪切事件。(延伸阅读:Science报道中科院研究:变聪明付出了怎样的代价)

不同类型的PTBP1可能会影响胚胎生成神经元的时机,大脑复杂性和大小差异就是这样产生的,Blencowe说。

继续筛查细胞中发生的分子事件,科学家们将会找到更多线索揭示人类是如何成为万物之灵的。我们的发现只是冰山一角,造成进化差异的选择性剪切事件还有很多,Blencowe说。

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