破解人腦獨(dú)特性的關(guān)鍵DNA片段發(fā)現(xiàn)

HAR123或是塑造人腦獨(dú)特結(jié)構(gòu)和認(rèn)知能力的關(guān)鍵因素。圖片來源：美國《每日科學(xué)》網(wǎng)站

究竟是什么讓人腦與眾不同？美國加州大學(xué)圣迭戈分校研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為HAR123的小型DNA片段，這將是解開人類大腦獨(dú)特性之謎的關(guān)鍵。相關(guān)研究成果發(fā)表于新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志。

最新研究表明，HAR123并非普通基因，而是一個(gè)精妙的“大腦發(fā)育調(diào)控器”。它就像一位經(jīng)驗(yàn)豐富的指揮家，精確指導(dǎo)腦細(xì)胞的生成方式和比例分配。值得注意的是，人類版本的HAR123與黑猩猩的表現(xiàn)大相徑庭，這種差異可能賦予了人類更強(qiáng)大的思維和學(xué)習(xí)能力。

研究團(tuán)隊(duì)將目光聚焦于人類基因組中一類特殊區(qū)域——人類加速區(qū)（HAR）。這些區(qū)域在人類進(jìn)化過程中積累了異常多的基因突變。他們推測，正是這些快速演變的HAR區(qū)域，幫助人類獲得了區(qū)別于其他靈長類動(dòng)物的獨(dú)特特征。

在眾多HAR區(qū)域中，HAR123脫穎而出。研究表明，這個(gè)DNA片段實(shí)際上是一個(gè)轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)子，能夠精確調(diào)控基因的開啟程度和時(shí)間。具體而言，它既能促進(jìn)神經(jīng)祖細(xì)胞（產(chǎn)生神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞）的發(fā)育，又能調(diào)控神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的比例。這種精妙的調(diào)控機(jī)制，最終造就了人類獨(dú)有的“認(rèn)知靈活性”，即更新替代舊有知識的能力。

實(shí)驗(yàn)顯示，在培養(yǎng)皿中，攜帶人類HAR123的干細(xì)胞產(chǎn)生的分子效應(yīng)與黑猩猩版本存在顯著差異。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了人腦進(jìn)化的分子機(jī)制，也為研究自閉癥等神經(jīng)發(fā)育障礙疾病提供了新思路。

(責(zé)編：雷哲瓊、姜潔)