Un nuovo studio ha confrontato tra loro individui giovani e anziani in esseri umani, macachi e scimpanzé, riscontrando che per centinaia di geni si presentano schemi peculiari di sviluppo cerebrale differenti nella forma e nei tempi rispetto agli altri primati.
In che modo si sono evolute le capacità cognitive umane in meno di sei milioni di anni? La questione è irrisolta da decenni, ma ora una nuova ricerca pubblicata sulla rivista online ad accesso libero "PLoS Biology"sembra poter dare risposta almeno in parte all'enigma.
La spiegazione degli studiosi tedeschi e cinesi che firmano l'articolo fa riferimento ai livelli di attività di geni nel cervello umano, che secondo i loro risultati cambierebbero notevolmente rispetto a scimpanzé e macachi. Inoltre, si è scoperto che queste variazioni possono essere causate da una manciata di molecole chiave di regolazione, denominate microRNA.
I ricercatori hanno analizzato l'attività genica nei cervelli di esseri umani, scimpanzé e macachi per tutto il loro ciclo di vita, a partire dai neonati. Lo studio si è focalizzato su due regioni cerebrali: il cervelletto, che è responsabile dell'attività motoria, e la corteccia prefrontale, che riveste un ruolo cruciale nel comportamento complesso, come nelle interazioni sociali e nel pensiero astratto.
In prima battuta, sono state analizzate le differenze nell'attività genica tra specie che possono essere osservate a ogni età. Sebbene molti geni mostrino queste semplici differenze, non si evidenziava alcuna disparità nel numero di queste differenze tra scimpanzé ed esseri umani. Inoltre, la maggior parte di queste differenze sono state osservate in entrambe le regioni cerebrali studiate, e i geni non sono stati ritenuti coinvolti in modo specifico nelle funzioni cerebrali.
Secondo Mehmet Somel, ricercatore del Key Laboratory of Computational Biology dell'Accademia delle scienze cinese e del Max-Planck-Institut per l'Antropologia evoluzionitistica a Lipsia, in Germania, che ha coordinato lo studio, queste differenze rappresentano il “rumore di fondo” dei meccanismi evolutivi e hanno una limitata importanza per l'evoluzione del cervello umano.
Gli autori hanno poi cercato variazioni nell'attività genica durante lo sviluppo ontogenetico (cioè dei singoli individui) confrontando i dati relativi a neonati e adulti. In generale, gli schemi di sviluppo cerebrale tendono a essere assai simili tra umani e le altre specie di mammiferi. Nonostante ciò, i ricercatori hanno riscontrato che per centinaia di geni gli esseri umani mostrano schemi di sviluppo peculiari, con profili che erano differenti nella forma e/o nella tempistica da quelli osservati in scimpanzé e macachi.
Tali schemi specifici di attività dei geni durante lo sviluppo erano particolarmente diffusi nella corteccia prefrontale, superando gli analoghi schemi osservati nello scimpanzé di quattro volte. Gli schemi di sviluppo nel cervelletto, per contro, erano meno specifici dell'uomo. Inoltre, molti geni che mostrano questi schemi specifici dell'uomo nella corteccia prefrontale erano noti per avere funzioni neurali specifiche, il che implica un ruolo per lo sviluppo cognitivo umano.
Cercando le possibili cause del diffuso rimodellamento dello sviluppo nella corteccia prefrontale, gli autori sono incappati in un segnale inatteso. Gli schemi di sviluppo dei geni che codificano per le molecole di microRNA (piccoli ma potenti regolatori di altri geni e di processi biologici) hanno mostrato di avere un enorme sovrappiù di differenze specifiche dell'essere umano nella corteccia prefrontale rispetto a schemi di sviluppo confrontabili nei geni ordinari.
Molti di queste variazioni nell'attività del microRNA potrebbero essere direttamente collegate a variazioni specifiche umane nell'attività dei geni target. Poiché i geni regolati dal microRNA sono molteplici, queste conclusioni potrebbero fornire una possibile spiegazione di come centinaia di geni varino i loro schemi di attività, in modo coordinato, durante lo sviluppo cerebrale umano.
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(Fonte: http://www.lescienze.it/news/)
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