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Tecnologias da único-pilha-definição do uso dos pesquisadores para traçar genes do cérebro nos seres humanos

Um grupo de cientistas conduzidos por Philipp Khaitovich, um professor em Skoltech, conduziu um estudo em grande escala da expressão genética em 33 regiões diferentes do cérebro de seres humanos, de chimpanzés, de macaques e de bonobos usando as tecnologias do transcriptomics da único-pilha-definição e fez um mapa das regiões diferentes do cérebro com suas estruturas de pilha específicas.

Tais mapas são altamente valiosos para a pesquisa da evolução humana.

O cérebro humano é surpreendente complexo, e sua evolução tem sido por muito tempo um assunto do interesse infalível para cientistas. Que são as mudanças evolucionárias as mais significativas que distinguem o cérebro moderno daquele de nossos antepassados distantes e fazem seres humanos tão diferentes da outra espécie?

Um grupo internacional de cientistas de Rússia, China, Alemanha e Suíça conduzidos por Philipp Khaitovich, um professor no centro de Skoltech para a neurobiologia e a restauração do cérebro (CNBR), com a participação de Ekaterina Khrameeva, o primeiro autor do papel e um professor adjunto no Skoltech centra-se para as ciências da vida (CLS), estudado 422 amostras do cérebro tomadas de 33 regiões diferentes do cérebro nos seres humanos, chimpanzés, macaques, e bonobos.

Os cientistas olharam a expressão genética que focaliza em como os genes específicos se operam naquelas regiões e analisaram um total de 88.047 pilhas individuais usando o método da único-pilha-definição. O estudo ajudado a identificar as regiões do cérebro que são as mais distintivas nos seres humanos e, se submetem conseqüentemente a uma evolução mais rápida.

Estes incluem o córtice cerebral, o hipotálamo, e a matéria cinzenta e branca cerebelar. Também, os oligodendrocytes e os astrocytes indicaram mais diferenças na linhagem evolucionária humana do que os neurônios em relação às pilhas similares em outros primatas.

“Nós não somos os primeiros a olhar na expressão genética no cérebro. Esta é uma área de pesquisa importante que um dia derrame mais luz em como a consciência humana apareceu.”

Contudo, o ponto complicado aqui é que pode haver duas razões possíveis para mudanças evolucionárias na expressão: uma mudança na estrutura celular em alguma área do cérebro ou uma mudança na expressão dos genes nas pilhas.”

Ekaterina Khrameeva, autor do estudo primeiros e professor adjunto, centro de Skoltech para ciências da vida

Previamente, os cientistas não poderiam desenhar a linha entre estas duas possibilidades, e agora, com o método avançado da único-pilha-definição, nós fizemo-lo finalmente! Nossos resultados novos ajudarão melhor a compreender o ins - e - saídas da evolução da expressão genética em um nível mais subtil que seja não disponível até agora,” dizem 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.