Identifiquen les diferències en el desenvolupament del cervell entre neandertals i humans moderns

Investigadors que estudien les diferències en el desenvolupament entre els neandertals i els humans moderns i han descobert que el temps és el que marca la diferència. Segons el seu estudi, publicat a la revista ‘Science Advances’, les cèl·lules mare del cervell en desenvolupament dels humans moderns triguen més a dividir-se i cometen menys errors al distribuir els seus cromosomes a les seves cèl·lules filles, en comparació amb les dels neandertals.

Després que els ancestres dels humans moderns se separessin dels dels neandertals i denissovans, els seus parents asiàtics, uns cent aminoàcids, els components bàsics de les proteïnes a les cèl·lules i els teixits, van canviar en els humans moderns i es van estendre a gairebé tots ells.

Es desconeix en gran manera la importància biològica d’aquests canvis, però sis d’aquests canvis d’aminoàcids es van produir a tres proteïnes que exerceixen un paper clau en la distribució dels cromosomes, els portadors de la informació genètica, a les dues cèl·lules filles durant la divisió cel·lular.

Per investigar la importància d’aquests sis canvis en el desenvolupament del neocòrtex, els científics van introduir primer les variants humanes modernes en ratolins. Els ratolins són idèntics als neandertals en aquestes sis posicions d’aminoàcids, per la qual cosa aquests canvis els van convertir en un model per al desenvolupament del cervell humà modern.

Felipe Mora-Bermúdez, de l’Institut Max Planck de Biologia Cel·lular Molecular i Genètica, a Alemanya, i autor principal de l’estudi, explica que van trobar que «tres aminoàcids humans moderns en dues de les proteïnes provoquen una metafase més llarga, una fase en la qual els cromosomes es preparen per a la divisió cel·lular, i això dona lloc a menys errors quan els cromosomes es distribueixen a les cèl·lules filles de les cèl·lules mare neurals, igual com en els humans moderns».

Per comprovar si el conjunt d’aminoàcids neandertals té l’efecte contrari, els investigadors van introduir llavors els aminoàcids ancestrals en organoides cerebrals humans –estructures en miniatura similars a òrgans que poden créixer a partir de cèl·lules mare humanes en plaques de cultiu cel·lular al laboratori i que imiten aspectes del desenvolupament primerenc del cervell humà.

«En aquest cas, la metafase es va escurçar i va trobar més errors de distribució cromosòmica», apunta Mora-Bermúdez, que afegeix que això demostra que aquests tres canvis d’aminoàcids dels humans moderns a les proteïnes conegudes com a KIF18a i KNL1 són responsables dels menors errors de distribució cromosòmica observats en els humans moderns en comparació amb els models neandertals i els ximpanzés.

Afegeix que «tenir errors en el nombre de cromosomes no sol ser una bona idea per a les cèl·lules, com pot veure’s en trastorns com les trisomies i el càncer».

Notícies relacionades

Mor ofegat un menor al Bages al llançar-se a una bassa

Èxit a la Mina d’un pla contra l’obesitat infantil

«El nostre estudi implica que alguns aspectes de l’evolució i la funció del cervell humà modern poden ser independents de la mida del cervell, ja que els neandertals i els humans moderns tenen cervells de mida similar. Les troballes també suggereixen que la funció cerebral dels neandertals pot haver-se vist més afectada per errors cromosòmics que la dels humans moderns», resumeix Wieland Huttner, que ha cosupervisat l’estudi.

Svante Pääbo, que també va cosupervisar l’estudi, afegeix que «es necessiten estudis futurs per investigar si la disminució de la taxa d’errors afecta els trets humans moderns relacionats amb la funció cerebral».