オルガノイドの単細胞ゲノムアトラスは,脳発達のヒト特有の特徴を明らかにする
Sabina Kanton1, Michael James Boyle1, Zhisong He2,3
1Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Leipzig, Germany.
Nature
|October 18, 2019
まとめ
人間の脳の進化には 独特の遺伝子調節が含まれています この研究では 脳器官を用いて ヒトの神経細胞の発達が遅いことを示し 猿と比較して 遺伝子の発現パターンが独特で 成人期まで続くことが分かりました
科学分野:
- 進化生物学
- 神経科学
- 遺伝学
背景:
- ヒトの脳が 祖先の霊長類から進化したのは 重要なことですが 遺伝や発達メカニズムが 明らかになっていません
- 人間と他の類人猿の 認知の違いを解読するには 人間特有の脳の発達を理解することが重要です
研究 の 目的:
- 幹細胞由来脳オーガノイドを用いて,脳の発達中のヒト特有の遺伝子調節変化を調査する.
- ヒト,チンパンジー,マカクの脳のオーガノイドの発達経路と遺伝子発現パターンを比較する.
主な方法:
- ヒト,チンパンジー,マカクの脳オーガノイドの単細胞トランスクリプトミクスとアクセシブルクロマチンプロフィール.
- 多能性からニューロンの運命までの分化軌道の再構築.
- 成人の前頭皮質の単核RNA配列解析
主要な成果:
- ヒトの神経細胞の発達は チンパンジーやマカカと比べると 遅いペースで進みます
- ヒト特有の遺伝子発現パターンは,皮質の祖先からニューロンまでの系統に現れます.
- 異なるクロマチンのアクセシビリティは,ヒト特有の遺伝子発現と遺伝子変化と相関しています.
- オーガノイドで特定された発達の遺伝子発現の差異は,成人の脳に存在します.
結論:
- この研究は,猿の前脳の発達を タイムラル・セル・アトラスで示した.
- ヒトの脳の発達と進化に特有のダイナミックな遺伝子調節特性を特定した.
- 大人の脳の発達における 持続的な違いを強調し 人間の認知能力の洞察を提供します
