Német tudósoknak sikerült azonosítaniuk egy DNS-láncot, amely meghatározó szerepet játszhatott abban, hogy az ember komplex gondolkodásának köszönhetően kiemelkedhetett az állatvilágból. A Science-ben közzétett tanulmányuk szerint az ARHGAP11B nevű gén drámai mértékben növeli a neocortexben képződő idegsejtek számát, és ezzel hozzájárul a magasabb rendű agyműködés kialakulásához. A neocortex az agykéreg legfejlettebb része, amely többek között a gondolkodásban, a beszédben és az érzékelésben is fontos szerepet játszik.
A kutatások szerint a most felfedezett „szupergén” nem csak a modern emberben, hanem a hasonló agytérfogatú neandervölgyiekben és a rendkívül titokzatos, csupán néhány Szibériában kiásott csonttöredékből ismert gyenyiszovai emberben is megtalálható volt.
Szédítő tempójú fejlődés
A kutatást Wieland Huttner, a drezdai Max Planck Intézet Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai kutatólaboratóriumának igazgatója vezette; munkatársaival közel negyed százada keresik a választ arra, mi okozhatta az emberi agy kivételes fejlődését. „A legfontosabb célunk az volt, hogy rájöjjünk, milyen változások történtek a genomban (az emberi génállományban, a szerk.), amelyek lehetővé tették, hogy nekünk, embereknek nagyobbra nőjön az agyunk, mint a legtöbb főemlősnek” – mondta Huttner a The Guardainnek nyilatkozva.
Az elmúlt hétmillió évben agyunk mérete közel háromszorosára nőtt. A ma élő emberek átlagos agytérfogata 1300-1400 köbcentiméter; százmilliárd agysejtünk működtetése testünk teljes energiafelhasználásának ötödét emészti fel. A kutatók szerint az utóbbi kétmillió évben elképesztő mértékben felgyorsult legnemesebb szervünk fejlődése: 1,8 millió évvel ezelőtt élt ősünknek, a Homo Erectusnak még alig fele akkora volt az agya, mint a modern emberé.
Huttner és csapata egérembriókon végzett kísérletek során bebizonyította, hogy az ARHGAP11B meghatározó befolyással van az agy fejlődésére. A génnel kezelt embriók agya nagyobbra nőtt, és egyes esetekben az emberi fajra jellemző felszíni redők is kialakultak rajta. A redőzöttségnek különösen nagy jelentősége van, hiszen lehetővé teszi, hogy nagy mennyiségű agyszövet férjen el szűkösre szabott koponyánkban.
A német kutatók most olyan felnőtt egereket szeretnének kitenyészteni, amelyek maguk is hordozzák a gént, hogy kiderüljön, hogyan befolyásolja az intelligenciájukat, a memóriájukat és a tanulási képességüket. „Könnyebben tanulnak majd vagy jobb lesz a memóriájuk? Nehéz megjósolni. De az év végére ez is kiderülhet” – vélekedett Huttner.
Összedolgoznak a gének
Az ARHGAP11B több mint ötmillió évvel ezelőtt jelent meg az emberi genomban, nem sokkal azután, hogy elődeink és a ma élő csimpánzok elődeinek evolúciós útja kettévált. Érdekessége, hogy egy olyan, rendkívül elterjedt DNS-lánc módosult változata, amely az élesztőgombától az egerekig számos élő szervezetben megtalálható.
Marta Florio, a drezdai kutatóintézet neurológusa, a tanulmány vezető szerkesztője szerint a gén szapora osztódásra ösztönzi az agysejtek „alapanyagául” szolgáló idegi őssejteket: ez az oka annak, hogy a neocortexben jelentősen megnő a neuronképződés.
Florio összesen 56 olyan gént azonosított, amelyek befolyásolják a főemlősök idegi őssejtjeinek működését: ezek negyede csak az emberi génállományban található meg. Köztük számos olyan is van, amelyet most írtak le először, így a tudósok egyelőre nem tudják, milyen hatással lehetnek az agy fejlődésére.
De minden bizonnyal megvan a szerepük. „A kognitív működés rendkívül komplex dolog. Nem valószínű, hogy egyetlen gén elég lett volna ahhoz, hogy okosabbá tegyen minket más élőlényeknél. De annyit mindenesetre elmondhatunk, hogy [az ARHGAP11B] kulcsszerepet játszhatott az emberré válásunkban.”
