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在人类和黑猩猩神经发育过程中解决人类加速区域的三维交互体

Atreyo Pal ¹, Mark A Noble ¹, Matheo Morales ¹

⁰Department of Genetics, Yale School of Medicine, New Haven, CT 06510, USA.

Cell +

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2025年一月31日

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概括

人类加速区域 (HAR) 通过调节人类和黑猩猩神经干细胞的共同基因而影响大脑进化,而不是通过创造新的目标. 这说明了HARs在神经发育中的作用.

科学领域

进化生物学
神经科学
基因组学

背景情况

人类加速区域 (HAR) 与人类大脑的演变有关.
了解HARs控制的特定基因和途径仍然是一个挑战.

研究的目的

在人类和黑猩猩神经干细胞中识别HARs的保存基因标.
研究HAR相关基因的功能丰富和差异表达.
通过基因调控探索HARs在人类大脑进化中的作用.

主要方法

在人类和黑猩猩神经干细胞 (NSC) 中鉴定了2,963个1590个HAR和它们的正系基因标.
对保存和特定物种的基因本体丰富的分析.
对HAR目标基因表达与NSC和灵长类大脑中差异表达基因 (DEG) 的比较.
在人类胎儿大脑的特定细胞类型中检查HAR目标基因表达.

主要成果

对于神经发育功能来说,HARs的保存基因标被显著丰富.
这些保存目标在人类和黑猩猩NSC中差异表达的基因中过度代表,以及在人类与非人类灵长类的大脑中.
特定物种的基因目标没有显示DEGs之间的功能趋同或丰富.
在人类胎儿大脑中,HAR标显示出特定细胞类型的表达模式,包括外辐射质.

结论

HARs主要通过调节人类和黑猩猩共享的祖先基因目标的表达来影响大脑进化.
这些发现表明,HARs通过获得人类独特的新基因点并没有对进化做出重大贡献.
这项研究为进一步研究HARs在人类大脑发育和进化中的功能机制提供了基础.

关键词:

人类加速区域人类大脑的演变人类增强剂神经发育外部辐射质细胞