Imagen microsc\u00f3pica de una secci\u00f3n a trav\u00e9s de un hemisferio cerebral de un feto de tit\u00ed transg\u00e9nico ARHGAP11B de 101 d\u00edas. Los n\u00facleos celulares se visualizan mediante DAPI (blanco). Las flechas indican un surco y una circunvoluci\u00f3n. Cr\u00e9dito: Heide et al. \/ MPI-CBG <\/p>\n
La expansi\u00f3n del cerebro humano durante la evoluci\u00f3n, concretamente del neoc\u00f3rtex, est\u00e1 ligada a capacidades cognitivas como el razonamiento y el lenguaje. Cierto gen llamado ARHGAP11B que solo se encuentra en humanos activa las c\u00e9lulas madre del cerebro para formar m\u00e1s c\u00e9lulas madre, un requisito previo para un cerebro m\u00e1s grande. Estudios anteriores han demostrado que ARHGAP11B, cuando se expresa en ratones y hurones a niveles anormalmente altos, causa una neocorteza expandida, pero su relevancia para la evoluci\u00f3n de los primates no est\u00e1 clara. <\/p>\n
Investigadores del Instituto Max Planck de Biolog\u00eda Celular Molecular y Gen\u00e9tica (MPI-CBG) en Dresden, junto con colegas del Instituto Central para Animales de Experimentaci\u00f3n (CIEA) en Kawasaki y la Universidad de Keio en Tokio, ambos ubicados en Jap\u00f3n, ahora muestran que este gen espec\u00edfico humano, cuando se expresa a niveles fisiol\u00f3gicos, provoca un neoc\u00f3rtex agrandado en el tit\u00ed com\u00fan, un mono del Nuevo Mundo. Esto sugiere que el gen ARHGAP11B puede haber causado la expansi\u00f3n de la neocorteza durante la evoluci\u00f3n humana. Los investigadores publicaron sus hallazgos en la revista Science.<\/p>\n
La neocorteza humana, la parte evolutivamente m\u00e1s joven de la corteza cerebral, es aproximadamente tres veces m\u00e1s grande que la de los parientes humanos m\u00e1s cercanos, los chimpanc\u00e9s, y se pliega en arrugas. aument\u00f3 durante la evoluci\u00f3n para encajar dentro del espacio restringido del cr\u00e1neo. Una pregunta clave para los cient\u00edficos es c\u00f3mo se hizo tan grande la neocorteza humana. En un estudio de 2015, el grupo de investigaci\u00f3n de Wieland Huttner, director fundador del MPI-CBG, descubri\u00f3 que, bajo la influencia del gen ARHGAP11B espec\u00edfico para humanos, los embriones de rat\u00f3n produc\u00edan muchas m\u00e1s c\u00e9lulas progenitoras neurales e incluso pod\u00edan plegarse de su forma normal. neocorteza desplegada. Los resultados sugirieron que el gen ARHGAP11B juega un papel clave en la expansi\u00f3n evolutiva de la neocorteza humana.<\/p>\n
El surgimiento del gen espec\u00edfico humano<\/p>\n
El gen espec\u00edfico humano ARHGAP11B surgi\u00f3 a trav\u00e9s de una duplicaci\u00f3n parcial del gen omnipresente ARHGAP11A hace aproximadamente cinco millones de a\u00f1os a lo largo del linaje evolutivo que condujo a los neandertales, los denisovanos y los humanos actuales, y despu\u00e9s de que este linaje se segregara del que condujo al chimpanc\u00e9. En un estudio de seguimiento en 2016, el grupo de investigaci\u00f3n de Wieland Huttner descubri\u00f3 una raz\u00f3n sorprendente por la cual la prote\u00edna ARHGAP11B contiene una secuencia de 47 amino\u00e1cidos que es espec\u00edfica de humanos, no se encuentra en la prote\u00edna ARHGAP11A y es esencial para la capacidad de ARHGAP11B para aumentar c\u00e9lulas madre cerebrales. <\/p>\n
Espec\u00edficamente, una sola sustituci\u00f3n de base C por G que se encuentra en el gen ARHGAP11B conduce a la p\u00e9rdida de 55 nucle\u00f3tidos del ARN mensajero ARHGAP11B, lo que provoca un cambio en el marco de lectura que da como resultado el , secuencia de 47 amino\u00e1cidos funcionalmente cr\u00edtica. Esta sustituci\u00f3n de base probablemente ocurri\u00f3 mucho m\u00e1s tarde que cuando surgi\u00f3 este gen hace unos 5 millones de a\u00f1os, en cualquier momento entre hace 1,5 millones y 500.000 a\u00f1os. Tales mutaciones puntuales no son raras, pero en el caso de ARHGAP11B, sus ventajas de formar un cerebro m\u00e1s grande parecen haber influido inmediatamente en la evoluci\u00f3n humana.<\/p>\n
Cerebros de tit\u00ed de tipo salvaje (normal) y fetal transg\u00e9nico ARHGAP11B (101 d\u00edas). L\u00edneas amarillas, l\u00edmites de la corteza cerebral; l\u00edneas blancas, cerebelo en desarrollo; puntas de flecha, pliegues. Barras de escala, 1 mm. Cr\u00e9dito: Heide et al. \/ MPI-CBG <\/p>\n
El efecto del gen en los monos<\/p>\n
Sin embargo, hasta ahora no estaba claro si el gen ARHGAP11B, espec\u00edfico de humanos, tambi\u00e9n causar\u00eda un neoc\u00f3rtex agrandado en primates no humanos. Para investigar esto, los investigadores del grupo de Wieland Huttner se asociaron con Erika Sasaki en el Instituto Central de Animales Experimentales (CIEA) en Kawasaki y Hideyuki Okano en la Universidad de Keio en Tokio, ambos ubicados en Jap\u00f3n, quienes hab\u00edan sido pioneros en el desarrollo de una tecnolog\u00eda para generar primates no humanos transg\u00e9nicos. El primer autor del estudio, el postdoctorado Michael Heide, viaj\u00f3 a Jap\u00f3n para trabajar con los colegas directamente en el lugar. <\/p>\n
Generaron tit\u00edes comunes transg\u00e9nicos, un mono del Nuevo Mundo, que expresaban el gen ARHGAP11B espec\u00edfico de humanos, que normalmente no tienen, en el neoc\u00f3rtex en desarrollo. Jap\u00f3n tiene est\u00e1ndares y regulaciones \u00e9ticos igualmente altos con respecto a la investigaci\u00f3n animal y el bienestar animal como Alemania. Los cerebros de fetos de tit\u00ed com\u00fan de 101 d\u00edas de edad (50 d\u00edas antes de la fecha de nacimiento normal) se obtuvieron en Jap\u00f3n y se exportaron al MPI-CBG en Dresden para un an\u00e1lisis detallado. <\/p>\n
Michael Heide explica: \u00abEn efecto, descubrimos que la neocorteza del cerebro del tit\u00ed com\u00fan estaba agrandada y la superficie del cerebro doblada. Su placa cortical tambi\u00e9n era m\u00e1s gruesa de lo normal. Adem\u00e1s, pudimos ver un mayor n\u00famero de neuronas radiales basales\u00bb. progenitores de gl\u00eda en la zona subventricular externa y un mayor n\u00famero de neuronas de la capa superior, el tipo de neurona que aumenta en la evoluci\u00f3n de los primates\u00bb. Los investigadores ahora ten\u00edan evidencia funcional de que ARHGAP11B causa una expansi\u00f3n de la neocorteza de los primates.<\/p>\n
Consideraciones \u00e9ticas<\/p>\n
Wieland Huttner, quien dirigi\u00f3 el estudio, agrega: \u00abLimitamos nuestros an\u00e1lisis a fetos de tit\u00ed , porque anticipamos que la expresi\u00f3n de este gen espec\u00edfico humano afectar\u00eda el desarrollo de la neocorteza en el tit\u00ed. A la luz de las posibles consecuencias imprevisibles con respecto a la funci\u00f3n cerebral posnatal, consideramos que es un requisito previo y obligatorio desde un punto de vista \u00e9tico determinar primero el efectos de ARHGAP11B en el desarrollo de la neocorteza fetal de tit\u00ed\u00bb.<\/p>\n
Los investigadores concluyen que estos resultados sugieren que el gen ARHGAP11B espec\u00edfico de humanos puede haber causado la expansi\u00f3n de la neocorteza en el curso de la evoluci\u00f3n humana. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
Un gen que se encuentra solo en humanos y activo en la corteza cerebral puede agrandar el cerebro de un hur\u00f3n M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> \u00abARHGAP11B espec\u00edfico para humanos aumenta el tama\u00f1o y el plegamiento de la neocorteza de primates tit\u00ed fetal\u00bb Science (2020). science.sciencemag.org\/cgi\/doi … 1126\/science.abb2401 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science <\/p>\n Proporcionado por la Sociedad Max Planck Cita<\/strong>: El gen del tama\u00f1o del cerebro humano desencadena un cerebro m\u00e1s grande en los monos (2020, 18 de junio) recuperado 31 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2020-06-human-brain-size-gene-triggers.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Imagen microsc\u00f3pica de una secci\u00f3n a trav\u00e9s de un hemisferio cerebral de un feto de tit\u00ed transg\u00e9nico ARHGAP11B de 101 d\u00edas. Los n\u00facleos celulares se visualizan mediante DAPI (blanco). Las flechas indican un surco y una circunvoluci\u00f3n. Cr\u00e9dito: Heide et al. \/ MPI-CBG La expansi\u00f3n del cerebro humano durante la evoluci\u00f3n, concretamente del neoc\u00f3rtex, est\u00e1 … Continuar leyendo \u00abEl gen del tama\u00f1o del cerebro humano desencadena un cerebro m\u00e1s grande en los monos\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-29251","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29251","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=29251"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/29251\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=29251"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=29251"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=29251"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}