《猩球崛起》成真?將人類基因植入猴腦 科學家發現「腦部變大了」

又到了每日一科幻,今天要聊的是「猩球崛起」成真的可能。據英國《每日郵報》報導,科學家已成功將一組人類基因植入猴腦使之變得更大、帶有更多皺褶,再進行實驗。植入基因稱為ARHGAP11B,能使靈長動物胎兒的新皮質(neocortex,在腦半球頂層)長更大,該區域與腦部掌管

November 24, 2020
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又到了每日一科幻,今天要聊的是「猩球崛起」成真的可能。據英國《每日郵報》報導,科學家已成功將一組人類基因植入猴腦使之變得更大、帶有更多皺褶,再進行實驗。植入基因稱為ARHGAP11B,能使靈長動物胎兒的新皮質(neocortex,在腦半球頂層)長更大,該區域與腦部掌管語言、推理、有自我意識的思想及其他重要功能有密切關聯。

擴增腦皮質基因ARHGAP11B

 

研究人員們依此為7個還在子宮裡的胚胎發展上述基因並在懷孕第102天剖腹產取出胎兒作分析,德國麥克斯普朗克分子細胞生物學和遺傳學研究所(Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics,簡稱MPI-CBG)主研究海德(Michael Heide)表示,狨屬的新皮層確實因此比原本更大,腦部表面的皺褶也明顯增多,「另外也發現靠近表層的神經元也變多了,靈長類動物進化時會增加的一種神經元;一般來說,人類的新皮質比我們的近親猩猩還要大三倍。」

擴增腦皮質基因ARHGAP11B

 

演化期間,我們的腦部為在有限的頭骨空間中生長而出現皺褶,讓新皮質的表面面積如此一來能大幅增加。他們釋出的101天大(距正常生產日還差約50日)基因改造狨猴腦部影像顯示,新皮質的面積確實變大,皺褶也因此變多。研究團隊,包括日本川崎實驗動物中央研究所及東京慶應義塾大學分部的研究人員們,由此做出了ARHGAP11B可能在人類演化中扮演關鍵角色的結論。

擴增腦皮質基因ARHGAP11B
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岡野栄之(慶應義塾大學醫學院的現任院長)在內的日本研究專家們率先發展了一項為非人類靈長動物產生轉基因的技術,他位於和光理化學研究所(RIKEN)的實驗室,是全球第一產出具有種系傳遞轉基因(GT)之狨猴的機構;GT這項胚胎幹細胞技術為哺乳動物的生殖細胞研究貢獻良多,使牠們的轉細胞能夠傳給後代,不過要注意的是,本文主要討論的這項計畫並未使用任何GT技術,基於道德準則,科學家們不允許擁有轉基因的狨猴來到世上。

擴增腦皮質基因ARHGAP11B

 

MPI-CBG的主研究者之一赫納(Wieland Huttner)表示,他們無法預期基因改造狨猴出世後的腦部功能會引起何種情況,基於道德考量目前只能研究ARHGAP11B在狨猴胎兒的形成中有哪些決定性的影響。大約5百萬年前,普遍基因ARHGAP11A的部分複製、生產了ARHGAP11B,這場演化可從荷蘭丹尼索瓦人(Denisovans)追朔至當今的人類;學者們首先分離了人腦幹細胞的不同亞群,確認哪些基因活躍在何種細胞類型中,而當時以老鼠胚胎做的實驗便顯示,基因對大腦發育確實有相當大的影響。他們發現,當老鼠擁有高出水平的ARHGAP11B時,新皮質會明顯增大。

擴增腦皮質基因ARHGAP11B

 

被注射該組基因的胚胎,長出了更大面積的大腦,有的胚胎甚至出現了類似人腦特有的皺褶表面。MPI-CBG研究人員佛羅里歐(Marta Florio)當時告訴《LiveScience》,沒想到一組小小的基因就能影響幹細胞的表型(phenotype),而它就是致使新皮質擴張的關鍵。研究人員們也表示,如今終於確立了該組基因與靈長動物演化間的關聯性。

擴增腦皮質基因ARHGAP11B

 

小編:《決戰猩球》可能是真的…

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參考資料:Daily Mail
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