Evolución molecular y celular de la corteza prefrontal dorsolateral de los primates

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Biología evolutiva
• La genómica

Sus antecedentes:

• La corteza prefrontal dorsolateral granular (dlPFC) es una región clave del cerebro para la cognición, particularmente en los primates.
• La comprensión de la evolución del dlPFC requiere comparaciones celulares y moleculares detalladas entre especies.

Objetivo del estudio:

• Para examinar exhaustivamente el repertorio celular del dlPFC en humanos adultos, chimpancés, macacos y marmosetas.
• Identificar los subtipos celulares conservados y divergentes y las características moleculares en estas especies de primates.
• Investigar las diferencias moleculares específicas de las especies, incluidos los patrones de expresión génica en las neuronas y las células gliales.

Principales métodos:

• La secuenciación de ARN de un solo núcleo (snRNA-seq) se realizó en más de 600.000 células del dlPFC de cuatro especies de primates.
• Se analizaron datos transcriptómicos para definir subtipos celulares y comparar perfiles moleculares entre especies.
• Se examinaron genes específicos, incluidos la somatostatina, la tirosina hidroxilasa y FOXP2, en busca de patrones de expresión específicos de la especie.

Principales resultados:

• La mayoría de los subtipos de células dlPFC se conservan en las especies de primates estudiadas.
• Se encontró que varios subtipos de células son específicos de la especie.
• Se observaron diferencias moleculares sustanciales en subtipos de células neuronales, gliales y no neuronales homólogos, incluida la expresión humana específica de somatostatina e hidroxilasa de tirosina, y la expresión humana específica de FOXP2 en la microglia.

Conclusiones:

• El repertorio celular dlPFC muestra tanto la conservación como la divergencia entre los primates antropoides.
• Las diferencias moleculares específicas de la especie en las células dlPFC probablemente contribuyen a las especializaciones cognitivas.
• Este estudio proporciona un recurso fundamental para comprender la evolución de la cognición y los trastornos cerebrales de los primates.