Onderzoekers hebben gevonden wat volgens hen de sleutel is om te begrijpen waarom het menselijk brein groter en complexer is dan dat van andere dieren.
Het menselijk brein, met zijn ongeëvenaarde cognitieve capaciteit, evolueerde snel en dramatisch.
"We wilden weten waarom", zegt James Sikela, PhD, die aan het hoofd stond van het internationale onderzoeksteam dat bestond uit onderzoekers van de University of Colorado School of Medicine, Baylor College of Medicine en de National Institutes of Mental He alth."De omvang en cognitieve capaciteit van het menselijk brein onderscheidt ons. Maar hoe is dat gebeurd?"
"Dit onderzoek geeft aan dat de evolutionaire expansie van het menselijk brein mogelijk een specifieke eenheid binnen een eiwit is - een eiwitdomein genaamd - dat bij mensen veel talrijker is dan bij andere soorten."
Het betreffende eiwitdomein is DUF1220. Mensen hebben meer dan 270 exemplaren van DUF1220 gecodeerd in het genoom, veel meer dan andere soorten. Hoe dichter een soort bij de mens staat, hoe meer exemplaren van DUF1220 verschijnen. Chimpansees hebben het op één na hoogste aantal, 125. Gorilla's hebben 99, zijdeaapjes 30 en muizen slechts één. "Het enige overheersende thema dat we herhaaldelijk zagen, was dat hoe meer exemplaren van DUF1220 in het genoom, hoe groter de hersenen. En dit gold zowel voor verschillende soorten als voor de menselijke populatie."
Sikela, een professor aan de medische faculteit van de CU, en zijn team koppelden DUF1220 ook aan hersenaandoeningen. Ze associeerden lagere aantallen DUF1220 met microcefalie, wanneer de hersenen te klein zijn; grotere aantallen van het eiwitdomein werden geassocieerd met macrocefalie, wanneer de hersenen te groot zijn.
De bevindingen werden vandaag gerapporteerd in de online editie van The American Journal of Human Genetics. De onderzoekers trokken hun conclusies door genoomsequenties van mensen en andere dieren te vergelijken, evenals door te kijken naar het DNA van individuen met microcefalie en macrocefalie en van mensen uit een niet-ziektepopulatie.
"De boodschap was dat de grootte van de hersenen voor een groot deel een kwestie is van de dosering van het eiwitdomein", zegt Sikela. "Deze ontdekking opent veel nieuwe deuren. Het biedt nieuwe hulpmiddelen voor het diagnosticeren van ziekten die verband houden met hersengrootte. En meer in het algemeen wijst het op een nieuwe manier om het menselijk brein te bestuderen en zijn dramatische toename in omvang en vermogen ten opzichte van wat, in evolutionaire termen, is een korte tijd."
