Mappati geni cerebrali di umani e primati


Mappati geni cerebrali di umani e primati

Un gruppo internazionale di scienziati ha studiato 422 campioni di cervello prelevati da 33 diverse regioni del cervello in esseri umani, scimpanzé, macachi e bonobo.

Un gruppo di scienziati guidato da Philipp Khaitovich, professore alla Skoltech, ha condotto uno studio su larga scala dell'espressione genica in 33 diverse regioni cerebrali di umani, scimpanzé, macachi e bonobo usando le tecnologie di trascrittomica a risoluzione a singola cellula e ha realizzato una mappa delle diverse regioni del cervello con le loro specifiche strutture cellulari. Tali mappe sono di grande valore per la ricerca sull'evoluzione umana.

Il cervello umano è incredibilmente complesso e la sua evoluzione è stata a lungo oggetto di immancabile interesse per gli scienziati.

Quali sono i cambiamenti evolutivi più significativi che distinguono il cervello moderno da quello dei nostri lontani antenati e rendono gli umani così diversi dalle altre specie?

Un gruppo internazionale di scienziati provenienti da Russia, Cina, Germania e Svizzera guidati da Philipp Khaitovich, (1) professore presso il Centro di Neurobiologia e Restauro del cervello di Skoltech (CNBR), con la partecipazione di Ekaterina Khrameeva, (2) la prima autrice dell'articolo e un assistente professore presso lo Skoltech Center for Life Sciences (CLS), hanno studiato 422 campioni di cervello prelevati da 33 diverse regioni del cervello in esseri umani, scimpanzé, macachi e bonobo.

Gli scienziati hanno esaminato l'espressione genica concentrandosi su come specifici geni operano in quelle regioni e hanno analizzato un totale di 88.047 singole cellule utilizzando il metodo di risoluzione a singola cellula.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Genome Research, (3) ha aiutato a identificare le regioni del cervello che sono le più distintive nell'uomo e, quindi, subiscono un'evoluzione più rapida. Questi includono la corteccia cerebrale, l'ipotalamo e la sostanza grigia e bianca cerebellare. Inoltre, gli oligodendrociti e gli astrociti hanno mostrato più differenze nel lignaggio evolutivo umano rispetto ai neuroni rispetto alle cellule simili in altri primati.

La dottoressa Ekaterina Khrameeva spiega: «Non siamo i primi a esaminare l'espressione genica nel cervello. Questa è un'importante area di ricerca che un giorno farà luce su come appariva la coscienza umana. Tuttavia, il punto difficile qui è che possono esserci due possibili ragioni per l'evoluzione dei cambiamenti nell'espressione: un cambiamento nella struttura cellulare in alcune aree del cervello o un cambiamento nell'espressione dei geni nelle cellule. In precedenza, gli scienziati non potevano tracciare il confine tra queste due possibilità, e ora, con la singola cellula avanzata metodo di risoluzione, finalmente l'abbiamo fatto! Le nostre nuove scoperte aiuteranno a comprendere meglio i dettagli dell'evoluzione dell'espressione genica a un livello più sottile che finora non era disponibile.»

Riferimenti:

(1) Philipp Khaitovich

(2) Ekaterina Khrameeva

(3) Single-cell-resolution transcriptome map of human, chimpanzee, bonobo, and macaque brains

Descrizione foto: Oligodendrociti e astrociti hanno mostrato più differenze nel lignaggio evolutivo umano rispetto ai neuroni rispetto a cellule simili in altri primati. - Credit: Pavel Odinev/ Skoltech.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Scientists made a single-cell-resolution map of brain genes in humans and other primates

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