Cell期刊最新研究揭示人类大脑进化的基因密码

Cell期刊最新研究揭示人类大脑进化的基因密码

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中国科学院

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来源

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https://kiz.cas.cn/sourcedb_kiz_cas/zw/zjrc/202208/t20220822_6502372.html

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近期，美国怀特黑德研究所和加州大学旧金山分校的研究团队在《细胞》（Cell）期刊上发表了一项关于人类大脑进化的最新研究成果。该研究利用CRISPRi技术，比较了人类和黑猩猩干细胞中的基因依赖差异，揭示了人类大脑进化的关键基因变化。

CRISPRi（CRISPR interference）是一种基于CRISPR系统的基因表达调控技术。通过引导RNA将Cas9蛋白靶向特定基因位点，从而抑制基因表达。这项技术可以精确地调控基因活性，是研究基因功能和疾病机制的重要工具。

研究团队使用CRISPRi技术，系统地分析了人类和黑猩猩干细胞中基因表达的差异。他们发现，人类大脑发育过程中，某些基因的表达水平显著高于黑猩猩。这些基因主要与神经元的生成和大脑皮层的发育相关。

进一步的研究表明，这些差异表达的基因可能与人类特有的认知能力有关。例如，研究团队发现一个名为"ARHGAP11B"的基因在人类干细胞中表达水平较高。这个基因与大脑皮层的扩张有关，而大脑皮层是负责高级认知功能的关键区域。

人类与黑猩猩的基因组相似度高达98.7%，但正是这1.3%的差异，造就了人类独特的认知能力。研究发现，人类与黑猩猩的基因差异主要体现在基因调控区域和重复序列。这些看似微小的差异，却可能对大脑发育产生深远影响。

这项研究不仅揭示了人类大脑进化的关键基因变化，也为理解人类认知能力的起源提供了新的线索。通过比较人类和黑猩猩的基因组，科学家们正在逐步解开人类智力演化的神秘面纱。

这项研究的领导者，美国怀特黑德研究所成员Jonathan Weissman和加州大学旧金山分校助理教授Alex Pollen表示，这些发现可能有助于我们更好地理解使我们成为独特物种的关键基因变化。随着技术的不断进步，未来我们有望揭示更多关于人类大脑进化的奥秘。