Čemu vděčí Homo sapiens za výkonnost svého mozku? Pomohly mu určité změny v dědičné informaci

  • Homo sapiens neměl větší mozek než neandrtálec, a přesto v evoluci obstál lépe
  • Pomohly mu změny v dědičné informaci, které dávají buňkám mozku víc času na správné dělení
  • Buňky v mozku Homo sapiens si díky tomu nesou méně chyb než kolik jich napáchaly buňky v mozku neandrtálců
Čemu vděčí Homo sapiens za výkonnost svého mozku? Pomohly mu určité změny v dědičné informaci

Člověk Homo sapiens se vždycky nechová jako nejinteligentnější tvor obývající planetu Zemi, ale kapacitu mozku na to bezesporu má. Způsob, jakým se k ní prostřednictvím evoluce propracoval zůstává z valné části zahalen tajemstvím. To však nyní poodhalil tým vědců pod vedením švédského genetika Svanteho Pääba působícího v Ústavu Maxe Plancka pro evoluční antropologii v německém Lipsku. Výsledky jejich experimentů zveřejnil vědecký časopis Science Advances.

Poté co se předci moderních lidí Homo sapiens oddělili od předků svých vyhynulých vzdálených příbuzných neandrtálců a denisovanů, posbírali na své samostatné evoluční pouti spoustu změn v dědičné informaci. Asi ve stovce případů vedly tyto genetické změny k záměně aminokyselin v bílkovinách a to mohlo vlastnosti těchto bílkovin výrazně změnit.

Změny v aminokyselinovém složení bílkovin s sebou zřejmě nesly významnou výhodu, protože dnes je nalézáme prakticky u všech moderních lidí Homo sapiens obývajících Zemi.

Biologický význam těchto změn zůstává vědě utajen. Pääbo a jeho spolupracovníci se zabývali šesti změnami aminokyselin, k nimž došlo u tří proteinů sehrávajících klíčovou roli při rovnoměrném rozchodu chromozomů do dvou dceřiných buněk během buněčného dělení. Zřejmě ne náhodou se tyto proteiny vyskytují ve zvýšené míře ve vývojově nejpokročilejší části lidského mozku, tzv. neokortexu.

Myši s lidskými variantami genů

Tým Svanteho Pääba vyšel z faktu, že laboratorní myši mají v příslušných proteinech stejné aminokyseliny jako neandrtálci. Upravili proto myším dědičnou informaci tak, aby se jim v mozku vytvářely bílkoviny se shodným aminokyselinovým složením, jaké má moderní člověk Homo sapiens.

Člen výzkumného týmu Felipe Mora-Bermúdez popsal výsledky experimentu následovně: „Zjistili jsme, že tři moderní lidské aminokyseliny ve dvou proteinech způsobují delší metafázi. V této fázi dělení buněk jsou chromozomy připravovány na rozchod do vznikajících dceřiných buněk. Delší metafáze má za následek méně chyb při distribuci chromozomů v nervových kmenových buňkách. Tím se tyto myší podobaly moderním lidem.“

Aby vědci ověřili, zda má neandertálská sada aminokyselin opačný účinek, provedli příslušnou úpravu dědičné informace u kmenových buněk moderního člověka Homo sapiens. Kmenové buňky, jejichž vybrané proteiny se shodovaly s proteiny neandrtálců, pak vědci pěstovali v laboratorních podmínkách, kde z nich vznikaly tzv. mozkové organoidy. Tyto útvary velikosti hrášku svou vnitřní organizací v mnoha ohledech připomínají skutečný mozek.

"V tomto případě se metafáze zkrátila a našli jsme více chyb v distribuci chromozomů," říká Mora-Bermúdez.

Méně chyb, lepší mozek?

Ze studie Pääbova týmu vyplývá, že tři změny aminokyselin v proteinech moderního člověka Homo sapiens známých jako KIF18a a KNL1 jsou zodpovědné za menší chybovost v distribuci chromozomů v buňkách mozku. V tomto ohledu vyniká Homo sapiens nejen nad neandrtálci, ale samozřejmě i nad našimi nejbližšími živočišnými příbuznými šimpanzi.

"Naše studie naznačuje, že některé aspekty evoluce a funkce moderního lidského mozku mohou být nezávislé na velikosti mozku, protože neandrtálci a moderní lidé měli mozek podobné velikosti. Funkce mozku u neandrtálců mohly být ovlivněny chybami v počtu chromozomů podstatně větší měrou, než je tomu dnes u moderních lidí " dodává Felipe Mora-Bermúdez.

Svante Pääbo ale zdůrazňuje, že bude potřeba provést další studie, aby bylo definitivně jasné, zda snížená chybovost ovlivňuje vlastnosti moderního člověka Homo sapiens související s dokonalejšími funkcemi mozku.

Diskuze (4) Další článek: SK Hynix udělal cestu větším a rychlejším SSD. Jako první vyrobil 238vrstvou NAND paměť

Témata článku: Výzkum, Země, Genetika, Lidé, Evoluce, Mozek, Buňky, Max Planck, Buňka, Homo, Homo Sapiens, Science Advances, Lipsko, Neandrtálec, Dědičná informace, Protein, Moderní člověk, Aminokyselina



Jak nakupovat na německém Amazonu. Tipy, triky a na co dát pozor

Jak nakupovat na německém Amazonu. Tipy, triky a na co dát pozor

** Amazon.de je tím hlavním, přes který byste měli v ČR nakupovat ** Má ale svá úskalí týkající se češtiny, cen a dopravy ** Prozradíme trky, které se vám budou hodit

Lukáš Václavík
E-shopyAmazonTipy
Jak stáhnout video z Youtube: 10 nejlepších nástrojů

Jak stáhnout video z Youtube: 10 nejlepších nástrojů

** Vybrali jsme deset nejlepších nástrojů pro stahování videa z YouTube ** Můžete si vybrat, jestli chcete aplikaci, doplněk do browseru nebo webovou službu ** Videa z YouTube poté můžete sledovat offline

Karel KiliánStanislav Janů
TipyNejlepší programy
V nitru DJI Mini 3 Pro: Ten dron je větší záhada než tajemný hrad v Karpatech [galerie]

V nitru DJI Mini 3 Pro: Ten dron je větší záhada než tajemný hrad v Karpatech [galerie]

** Létá skvěle, fotí slušně a má autopilota ** Jak se to všechno podařilo vtěsnat do 249 gramů? ** Podívejte se na rozborku nejlepšího dronu letošní sezóny

Jakub Čížek
KvadrokoptéraDJIDrony
MacBook Air M2 bude hit. Apple vsadil na nový design, vrátil MagSafe a displej ozdobil výřezem

MacBook Air M2 bude hit. Apple vsadil na nový design, vrátil MagSafe a displej ozdobil výřezem

** Po dlouhých letech se mění ikonický design MacBooku Air ** Apple zlepšil výkon, obraz i zvuk ** Zůstává přitom pořád skvělá výdrž a dokonale tichý chod

Lukáš Václavík
MacBookApple
Domácí síť bez kompromisů. Jak dosáhnout na maximální propustnost a dokonalé pokrytí

Domácí síť bez kompromisů. Jak dosáhnout na maximální propustnost a dokonalé pokrytí

Rychlost sítě omezuje ten nejpomalejší prvek po cestě. Poradíme vám, jak vybudovat síť s maximální propustností a dokonalým pokrytím domácnosti.

Antonín Trčálek
SíťRouter
Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co nového se zase objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co nového se zase objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce
Mapy GoogleStreet View