การค้นพบความลับของส่วน DNA ที่ทำให้สมองมนุษย์แตกต่าง

นักวิทยาศาสตร์จากคณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้ค้นพบชิ้นส่วน DNA ขนาดเล็กแต่ทรงพลังที่เรียกว่า HAR123 ซึ่งอาจช่วยอธิบายได้ว่าเหตุใดสมองของมนุษย์จึงมีความพิเศษเฉพาะตัว

การค้นพบความลับของส่วน DNA ที่ทำให้สมองมนุษย์แตกต่าง (ที่มา: Science Daily)

ต่างจากยีน HAR123 ทำหน้าที่เป็น "ตัวควบคุมปริมาตร" ในระหว่างการพัฒนาของสมอง โดยควบคุมการก่อตัวของเซลล์สมองและสัดส่วนระหว่างเซลล์ ที่น่าสังเกตคือ HAR123 เวอร์ชันมนุษย์ทำงานแตกต่างจากเวอร์ชันชิมแปนซี ซึ่งอาจทำให้มนุษย์มีความยืดหยุ่นในการคิดและการเรียนรู้มากขึ้น

HAR123 อยู่ในกลุ่ม "บริเวณที่เร่งขึ้นในมนุษย์" (human accelerated regions: HARs) ซึ่งเป็นช่วงของจีโนมที่มีการกลายพันธุ์สะสมในอัตราที่ผิดปกตินับตั้งแต่มนุษย์แยกตัวออกจากชิมแปนซีเมื่อประมาณ 5 ล้านปีก่อน เชื่อกันว่า HARs มีบทบาทสำคัญในการกำหนดลักษณะเฉพาะของมนุษย์ และมีความเชื่อมโยงกับความผิดปกติทางพัฒนาการทางระบบประสาท เช่น ออทิซึม

การศึกษาพบว่า HAR123 ไม่ใช่ยีน แต่เป็น “ตัวเพิ่มประสิทธิภาพการถอดรหัส” ซึ่งเป็นปัจจัยที่ควบคุมว่ายีนใดจะถูกกระตุ้น ปริมาณการกระตุ้น และช่วงเวลาการกระตุ้นในระหว่างการพัฒนา HAR123 ส่งเสริมการสร้างเซลล์ต้นกำเนิดประสาท ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของเซลล์สองชนิดหลักในสมอง ได้แก่ เซลล์ประสาทและเซลล์เกลีย และมีอิทธิพลต่ออัตราส่วนของเซลล์ทั้งสองชนิดนี้

ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า HAR123 มีส่วนสนับสนุนในการสร้างลักษณะทางวิวัฒนาการอันน่าทึ่งของมนุษย์ที่เรียกว่า "ความยืดหยุ่นทางปัญญา" ซึ่งเป็นความสามารถในการเปลี่ยนแปลงและแทนที่ความรู้ที่เรียนรู้มา

การทดลองยังแสดงให้เห็นอีกว่า HAR123 เวอร์ชันมนุษย์สร้างผลในระดับโมเลกุลและเซลล์ที่แตกต่างอย่างชัดเจนจากเวอร์ชันชิมแปนซีทั้งในเซลล์ต้นกำเนิดของระบบประสาทที่เพาะเลี้ยงและเซลล์ต้นกำเนิด

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการค้นพบนี้ไม่เพียงช่วยชี้แจงต้นกำเนิดวิวัฒนาการของสมองมนุษย์เท่านั้น แต่ยังเปิดโอกาสให้มีการวิจัยใหม่ๆ เกี่ยวกับกลไกของโมเลกุลที่อยู่เบื้องหลังความผิดปกติทางพัฒนาการของระบบประสาท รวมถึงออทิซึมด้วย

การศึกษาที่ตีพิมพ์ออนไลน์ในวารสาร Science Advances นำโดยศาสตราจารย์ Miles Wilkinson และรองศาสตราจารย์ Kun Tan (แผนกสูติศาสตร์ นรีเวชวิทยา และวิทยาศาสตร์การสืบพันธุ์ คณะแพทยศาสตร์ UCSD) โดยได้รับการสนับสนุนทางการเงินบางส่วนจากสถาบัน สุขภาพ แห่งชาติของสหรัฐอเมริกา (NIH) และบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ 10x Genomics

ที่มา: https://baoquocte.vn/tim-ra-bi-mat-cua-doan-adn-lam-nen-su-khac-biet-cua-bo-nao-loai-nguoi-324702.html