İnsan beyninin şempanze ve goril beyninden nasıl çok daha büyük olduğunu ve üç kat fazla nöronla nasıl çalıştığını inceleyen bir araştırma Cell dergisinde yayınlandı. Cambridge’deki Tıbbi Araştırma Konseyi (MRC) Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’ndan biliminsanlarınca yürütülen araştırmada, kuyruksuz maymunların (ape) beyin organoidlerinin insan beyin organoidleri gibi büyümesini sağlayan anahtar moleküler dizi tanımlandı.
Araştırmada insan, goril ve şempanze kök hücrelerinden üretilen “beyin organoidleri” karşılaştırıldı. Beyin organoidleri erken beyin gelişimini modelleyen ve kök hücrelerden üretilen üç boyutlu dokulardır. Gerçek beyin boyutlarına benzer bir şekilde, insan beyni organoidleri diğer maymunların beyin organoidlerinden çok daha büyüktü.
Dr. Madeline Lancaster, “Bizi yaşayan en yakın akrabalarımızdan ayıran insan beyni hakkında neyin farklı olduğuna dair içgörü sağlayan bir araştırma. Kuyruksuz maymunlarla aramızdaki en çarpıcı fark, beyinlerimizin ne kadar inanılmaz bir büyüklükte olduğudur” açıklamalarında bulundu. Nöronlar beyin gelişiminin erken aşamalarında, “nöral progenitörler” olarak adlandırılan kök hücreler tarafından oluşturulur. Progenitör hücreler başlangıçta silindirik bir şekle sahiptir, böylece benzer şekillerde, özdeş yavru hücrelerin oluşması kolaylaşır. Bu aşamada nöral progenitörler ne kadar çoğalırsa, daha sonra o kadar çok nöron oluşacaktır.
Hücreler olgunlaştıkça, çoğalmaları da yavaşladıkça uzarlar ve koni benzeri bir şekle dönüşürler. İnsan nöral progenitör hücreleri silindir şeklini diğer maymunlardan daha uzun süre korumaktaydı ve daha sık bölünerek daha fazla hücre üretiyorlardı. Nöral progenitörlerden nöronlara geçiş hızındaki fark, insanlardaki hücrelerin çoğalmak için daha fazla zamana sahip olduğunu gösterir. Bu durum, insan beyninin goril veya şempanze beyinlerine kıyasla daha fazla sayıda nörona sahip olmasını açıklayabilir.
Araştırmacılar ayrıca bu farkların genetik kökenini de inceledi, insan beyin organoidlerindeki gen anlatım düzeyini diğer maymunlardakiyle karşılaştırdı. Goril beyin organoidlerinde insan beyin organoidlerine göre daha erken dönemde devreye giren “ZEB2” genini tespit ettiler. ZEB2’nin etkisini geciktiren araştırmacılar, progenitör hücrelerin daha yavaş olgunlaştığını ve goril beyin organoidlerinin insandakilere benzer şekilde geliştiğini gördü. Bu durum tam tersi için de geçerliydi. İnsan progenitör hücrelerinde ZEB2 genini daha erken bir dönemde anlatım yapmaya teşvik etmek, insan organoidlerinde erken geçişi sağladı, gelişim maymun organoidlerindeki gibiydi.
Biliminsanları organoidlerin sadece bir model olduğunu ve tüm modeller gibi gerçek beyinleri tam olarak yansıtmadığını belirtiyorlar. Fakat yine de evrimimiz hakkındaki temel soruları daha iyi anlamamız için bir basamak görevi görebilirler.
Kaynak: SCIENCE DAILY
