Scoperta la differenza chiave tra il Cervello umano e quello dei nostri antenati più vicini

Come si è evoluto il nostro cervello? Un gruppo di ricercatori di istituzioni scientifiche tedesche ha rivelato che il cervello degli esseri umani moderni ha impiegato più tempo per svilupparsi rispetto a quello dei loro antenati più stretti, i Neanderthal, nonostante le loro dimensioni simili.

Secondo gli autori della ricerca, pubblicata sulla rivista Science Advances, circa 100 aminoacidi, che sono le molecole che compongono sia le proteine ​​che i tessuti, hanno subito cambiamenti quando i Neanderthal e i Denisoviani si sono evoluti nell’uomo moderno.

Il significato biologico dei cambiamenti dell’amminoacido è ancora sconosciuto, poiché non si sa quali cambiamenti siano avvenuti, in termini di sviluppo e funzione, tra l’uomo e i Neanderthal. Tuttavia, gli scienziati hanno assicurato che sei di questi si sono verificati in tre proteine ​​che svolgono un ruolo importante nella segregazione e nella distribuzione dei cromosomi nella divisione cellulare.

I topi da laboratorio condividono gli stessi sei aminoacidi dei Neanderthal

Per determinare l’importanza che questi sei cambiamenti di amminoacidi potrebbero svolgere nello sviluppo della neocorteccia, che è la parte più grande dello strato esterno del cervello responsabile delle capacità cognitive, hanno deciso di eseguire esperimenti su topi di laboratorio. I roditori condividono con i Neanderthal gli stessi sei amminoacidi all’interno delle proteine ​​KIF18a, KNL1 e SPAG5. Utilizzando la tecnologia CRISPR-Cas9 (che viene utilizzata per cambiare pezzi di DNA), i ricercatori sono stati in grado di sostituire gli aminoacidi di topo con moderne varianti umane.

Lo scienziato Felipe Mora-Bermúdez: “Abbiamo scoperto che tre moderni aminoacidi umani in due delle proteine ​​causano una metafase più lunga, una fase in cui i cromosomi si preparano alla divisione cellulare. Ciò si traduce in meno errori quando i cromosomi vengono distribuiti alle cellule figlie dalle cellule negli esseri umani moderni”.

Successivamente, per verificare se gli amminoacidi dei Neanderthal hanno l’effetto opposto, si è deciso di introdurre le molecole ancestrali negli organoidi, che sono strutture di tessuto cerebrale in miniatura che imitano lo sviluppo iniziale di un cervello umano. Questi sono stati ottenuti dalla coltura di cellule staminali embrionali umane.

“In questo caso, la metafase si è accorciata e abbiamo riscontrato più errori nella distribuzione cromosomica”, ha affermato Mora-Bermúdez, che ha assicurato che ciò suggerisce che i tre cambiamenti di amminoacidi degli esseri umani moderni nelle proteine ​​​​KIF18a e KNL1 sono responsabili del minor numero di errori nella distribuzione dei cromosomi rispetto ai Neanderthal. Ciò significa che, avendo più errori nel numero di cromosomi, le cellule possono essere colpite, causando “disturbi come trisomie e cancro“.

“Il nostro studio implica che alcuni aspetti dell’evoluzione e della funzione del cervello umano moderno potrebbero essere indipendenti dalle sue dimensioni, dal momento che i Neanderthal e gli esseri umani moderni hanno cervelli di dimensioni simili”, ha affermato il ricercatore Wieland Huttner, affermando che questi “risultati suggeriscono anche che il cervello la funzione nei Neanderthal potrebbe essere stata più influenzata da errori cromosomici rispetto a quella degli esseri umani moderni”. Gli scienziati affermano anche che sono necessari studi futuri per indagare se la diminuzione del tasso di errore influisca sui tratti umani moderni legati alla funzione cerebrale.