科學家培育含尼安德特人基因大腦:揭曉大腦如

?智能行業 ????|???? ?2020-06-22 ????|???? 作者:萬博智能科技有限公司
近年來,科學家研究發現許多現代人都繼承著部分尼安德特人基因,我們的基因存在早期人類祖先和石器時代人類之間接觸的痕跡,直到大約4萬年前這些遠古人類一直居住在現今歐洲地區。
 
目前,一支歐洲研究小組進行了一項最新研究,他們將含有尼安德特人DNA和蛋白質的人類干細胞培育出腦組織,希望能進一步揭曉尼安德特人與現代人類之間的關系。
 
2010年,科學家發現早期人類與尼安德特人繁衍后代的證據,遺傳學家斯文特·帕波(Svante Paabo)帶領研究同事從尼安德特人骨骼中提取DNA,進行排序分析,并詳細繪制了他們的基因組。目前,一支歐洲研究小組進行了一項最新研究,他們將含有尼安德特人DNA和蛋白質的人類干細胞培育出腦組織,希望能進一步揭曉尼安德特人與現代人類之間的關系。
 
瑞士巴塞爾大學分子與臨床眼科研究所負責人格雷森·坎普(Grayson Camp)稱,我們非常好奇,如果能從合適的人群中獲得干細胞,就能挖掘出一些尼安德特人的基因組。盡管這項研究仍處于初期研究階段,但它證明了一個概念,可能有助于理解人類和尼安德特人在認知和其他方面的差異。
 
坎普是巴塞爾大學的助理教授,他利用黑猩猩細胞制作類腦組織,試圖了解自從人類從黑猩猩和其他人猿物種分化之后,人類大腦是如何變化的。
 
迷你大腦
 
這項最新研究報告發表在《干細胞報告》雜志上,人類誘導性多能干細胞計劃(HipSci)生成的干細胞可形成活體生物干細胞,適用于不同人群??财辗Q,生物庫中幾乎所有的細胞系都來自英國人和北歐人后裔——他們極有可能擁有尼安德特人的基因。
 
他說:“我們分析了每一個有干細胞的個體的基因組,通過與帕波實驗室生成的參考基因組進行比較,我們可以找出哪些基因來自尼安德特人,哪些不是,每個人大約有1-4%的基因組可能來自尼安德特人。”
 
如果你觀察200個實驗個體,最終會恢復20%的尼安德特人基因,這意味著這些干細胞資源包含了大部分穴居人的基因,它們存在于歐洲人體內。之后研究小組培育了大腦類器官,該3D大腦器官的直徑僅幾毫米,只是肉眼可見,將這些細胞放入有生長因子的培養皿中進行培育。
 
類器官能以基本方式模擬許多人體器官,能在體外安全地測試藥物的具體效果,這在癌癥治療等領域產生革命性和個性化的影響,坎普說:“當然研究人員之前已從人類細胞中生成并分析了類器官,只是沒有人專門研究尼安德特人DNA具有什么功能。”
 
概念驗證
 
坎普強調稱,這項實驗并不是在實驗室里培育尼安德特人大腦,這是人類細胞,并不是尼安德特人細胞,但是人類細胞自身帶有尼安德特人DNA。這與科幻電影《侏羅紀公園》完全不同,這里重要的是研究大腦機制,而不是試圖重建已滅絕尼安德特人的大腦組織。
 
實驗室培育的大腦類器官中的神經細胞也被稱為迷你大腦,現已證實能夠實現神經細胞連接,并生成一些腦電活躍性,但它們還不是真實的成年人大腦。
 
未來其他身體部位也可以使用該方法培育和分析,我們可以研究尼安德特人的特征在人類進化歷程中發揮的重要作用,例如:與頭發和皮膚有關的尼安德特人基因干細胞,這些干細胞能夠生成皮膚類器官,有助于生成毛發。
 
類似地,這些干細胞也可用于制造腸類器官,觀察酶物質如何消化食物,提供有關尼安德特人飲食的信息??财諒娬{稱,利用世界各地其他人口的干細胞來研究丹尼索瓦人DNA是非常有趣的,丹尼索瓦人是尼安德特人的遠古表親,其DNA在歐洲現代居民體內沒有。
 
然而,考慮到培育這些細胞的技術差異,該項技術至少需要幾年時間才能獲得顯著效應,他說:“正確操作這些實驗具有一定挑戰,因為人們并不期望人類與尼安德特人有顯著區別,畢竟兩者非常相似,而且實驗室培育的迷你大腦并非最佳方案。”