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Tecnologie di unico cella risoluzione di uso dei ricercatori per mappare i geni del cervello in esseri umani

Un gruppo di scienziati piombo da Philipp Khaitovich, un professore a Skoltech, ha intrapreso gli studi su grande scala di espressione genica in 33 regioni differenti del cervello di esseri umani, di scimpanzè, di macachi e di bonobi facendo uso delle tecnologie di transcriptomics di unico cella risoluzione ed ha fatto una mappa delle regioni differenti del cervello con le loro strutture della cellula specifiche.

Tali mappe sono altamente apprezzate per la ricerca di evoluzione umana.

Il cervello umano è stupefacente complesso e la sua evoluzione lungamente è stata un argomento di interesse infallibile per gli scienziati. Che cosa sono i cambiamenti evolutivi più significativi che distinguono il cervello moderno da quello dei nostri antenati distanti e rendono gli esseri umani così differenti da altre specie?

Un gruppo internazionale di scienziati dalla Russia, la Cina, la Germania e la Svizzera piombo da Philipp Khaitovich, un professore al centro di Skoltech per la neurobiologia ed il ripristino del cervello (CNBR), con la partecipazione di Ekaterina Khrameeva, il primo autore del documento e un assistente universitario allo Skoltech concentra per le scienze biologiche (CLS), studiato 422 campioni del cervello prelevati da 33 regioni differenti del cervello in esseri umani, scimpanzè, macachi e bonobi.

Gli scienziati hanno esaminato la messa a fuoco di espressione genica su come i geni specifici funzionano in quelle regioni ed hanno analizzato complessivamente 88.047 diverse celle facendo uso del metodo di unico cella risoluzione. Lo studio contribuito per identificare le regioni del cervello che sono il più distintivo in esseri umani e, pertanto, subiscono l'evoluzione più veloce.

Questi comprendono la corteccia cerebrale, l'ipotalamo e la materia grigia e bianca cerebellare. Inoltre, i oligodendrocytes ed i astrocytes video più differenze nello stirpe evolutivo umano che i neuroni rispetto alle simili celle in altri primati.

“Non siamo i primi per esaminare l'espressione genica nel cervello. Ciò è un'area importante della ricerca che qualche giorno farà più indicatore luminoso su come la coscienza umana è comparso.„

Tuttavia, il punto complesso qui è che ci possono essere due ragioni possibili per i cambiamenti evolutivi nell'espressione: un cambiamento nella struttura cellulare in una certa area del cervello o un cambiamento nell'espressione dei geni nelle celle.„

Ekaterina Khrameeva, autore di studio primi e assistente universitario, centro di Skoltech per le scienze biologiche

Precedentemente, gli scienziati non potrebbero tracciare i confini fra queste due possibilità ed ora, con il metodo avanzato di unico cella risoluzione, definitivo lo abbiamo fatto! I nostri nuovi risultati contribuiranno meglio a capire gli angoli più riposti dell'evoluzione di espressione genica ad un livello più sottile che era non disponibile fino ad ora,„ dice Ekaterina Khrameeva.

Source:
Journal reference:

Khrameeva,  E., et al. (2020) Single-cell-resolution transcriptome map of human, chimpanzee, bonobo, and macaque brains. Genome Research. doi.org/10.1101/gr.256958.119.