近日,《基因組研究》(Genome Research)雜誌在線發表了中科院上海生科院計算生物學研究所Philipp Khaitovich研究組的研究論文“Extension of cortical synaptic development distinguishes humans from chimpanzees and macaques”。該研究發現人類大腦起源於皮質突觸發育的延遲。
該研究團隊結合芯片以及高通量測序技術,測量了不同年齡段的人、黑猩猩和恒河猴大腦和小腦皮質中基因的表達活性,分析了約12,000個基因的表達。結果發現,人類大腦皮質中有702個基因,其隨著年齡變化的表達模式與其它兩個物種不同。與之對應的是,黑猩猩中隻擁有55個特有的表達模式。這些擁有人類特有表達模式的基因可分為5個不同的共表達模型。最顯著的一類模型聚集了很多突觸相關功能的基因,並顯示出人類大腦皮質突觸發育的一種長達5年的極度延遲。此結果通過電鏡觀察三個物種中7,000多個突觸被證實。進一步的調控機製研究揭示了轉錄因子MEF2A有可能介導這一突觸發育的延遲。
該研究得到國際同仁的高度肯定和好評,對理解人類大腦發育的進化以及進化調控機製具有重要意義。
該研究獲得科技部、中國科學院、上海生命科學研究院、德國馬普學會、德國聯邦教育與研究部的經費資助。
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