Дослідження показало, що заміна всього однієї амінокислоти змінила еволюцію мозку предків сучасної людини.
У неандертальців і сучасних людей мозок однакового розміру, але Homo Sapiens виявилися більш пристосованими. Дослідники показали, що заміна всього однієї амінокислоти є вирішальною в розвитку мозку.
Сучасні люди і вимерлі споріднені види, неандертальці і денисовці, відрізняються декількома білками, в яких використовуються різні послідовності амінокислот (будівельних блоків). Один з них-TKTL1, що впливає на розвиток мозку.
У сучасних людей TKTL1 містить амінокислоту аргінін, а у неандертальців це споріднений — лізин. Дослідження показало, що велика кількість цього білка виявляється в клітинах попередниках неокортексу плода людини. Це будівельні матеріали, з яких походять всі нейрони кори головного мозку. При цьому найбільша концентрація спостерігається в клітинах-попередниках лобової частки.
Різниця в кількості клітин-попередників і нейронів у неандертальців і homo sapiens. Зображення: Anneline Pinson et al., Science
Дослідники використовували органоїди – штучно вирощені моделі органів, щоб перевірити, як заміна амінокислоти впливає на розвиток мозку. Виявилося, що при використанні білка, що містить лізин, як у неандертальців, виробляється менше базальних радіальних гліальних клітин і, отже, менше нейронів.
Аналогічні результати були отримані при введенні модифікованого білка в клітини мозку мишей. Дослідники вважають, що через заміну одного білка у Homo Sapiens формувалося більше нейронів, особливо в лобовій частці головного мозку. Саме ці області відповідають за усвідомлені рухи, мову і планування. Такий еволюційний розвиток створив перевагу в когнітивних функціях предків сучасних людей перед зниклими “родичами”.