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Los científicos han revelado el gen responsable del gran cerebro humano

Un organoide cerebral de unos 3 milímetros de tamaño hecho de células madre de chimpancé. Las células madre cerebrales se tiñen de rojo. Células madre cerebrales que recibieron ARHGAP11B El gen se muestra en verde. Crédito: Jan Fischer

Los organoides cerebrales arrojan luz sobre la evolución del cerebro humano.

miguel hyde

Dr.. Michael Hyde, Jefe del Grupo de Desarrollo y Evolución del Cerebro. Crédito: Sacha Buebner

Los estudios de los grandes simios han estado prohibidos durante mucho tiempo en Europa debido a preocupaciones éticas. Una alternativa al uso de animales en los estudios es el uso de los llamados organoides, que son estructuras celulares tridimensionales que se pueden crear en el laboratorio y tienen solo unos pocos milímetros de tamaño.

Estos orgánulos se pueden crear utilizando células madre pluripotentes, que luego se desarrollan en tipos de células específicas, como las neuronas. El equipo de estudio pudo crear organoides de cerebro humano y de chimpancé utilizando este método.

Estos orgánulos cerebrales nos permitieron investigar una pregunta central sobre ARHGAP11BDice Wayland Hutner de Instituto Max Planck Biología celular molecular y genética, uno de los tres autores principales del estudio.

“En un estudio anterior, pudimos demostrar que ARHGAP11B Puede expandir el cerebro de los primates. Sin embargo, anteriormente no estaba claro si ARHGAP11B tiene un papel mayor o menor en la expansión evolutiva de la neocorteza humana”, dice Welland Huttner.

organoide del cerebro humano

Parte de un organoide cerebral hecho de células madre humanas. En violeta, las células madre cerebrales en proliferación activa y en amarillo, un subconjunto de células madre cerebrales. Crédito: Jan Fischer

Para ilustrar esto, el ARGHAP11B El gen se insertó primero en estructuras parecidas al ventrículo del cerebro del chimpancé organoide. haría ARGHAP11B El gen provoca la proliferación de células madre cerebrales de chimpancé, ¿lo cual es necesario para aumentar el tamaño de la neocorteza?

Michael Hyde, autor principal del estudio, presidente del Startup Research Group and Brain Evolution en el German Primate Center y empleado del MPI-CBG, dijo.

Cuando ARGHAP11B El gen ha sido eliminado en los orgánulos del cerebro humano o ARHGAP11B La función de la proteína se vio afectada y el número de estas células madre en el cerebro se redujo al de los chimpancés.

Y así pudimos demostrarlo ARHGAP11B Desempeña un papel fundamental en el desarrollo neocortical durante la evolución humana», dice Michael Hyde. Julia Ladwig de HITBR, tercer autor principal, agrega: «Dado este importante papel ARHGAP11BAdemás, es concebible que algunos casos de mal desarrollo en el neocórtex puedan ser causados ​​por mutaciones en este gen”.

Referencia: “Personalizado” ARHGAP11B asegura niveles de progenitores basales en orgánulos cerebrales humanos” por Jan Fischer, Eduardo Fernández Ortono, Fabio Marsoner, Anasara Artioli, Jula Peters, Takashi Namba, Christina Auguster Ojima, Welland B. y EMBO Informes.
DOI: 10.15252 / embr.202254728

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