Los cambios en tan sólo tres letras genéticas entre los miles de millones llevaron a la evolución y el desarrollo de la red motora sensorial de los mamíferos, y sentó las bases para las características que definen el cerebro humano, informaron los investigadores de la Universidad de Yale .
Esta red proporciona las conexiones sinápticas entre directos de la neocorteza de múltiples capas en el cerebro humano responsable de las emociones, la percepción y la cognición y los centros nerviosos del cerebro que hacen que las habilidades motoras finas posible.
Una descripción de cómo unos simples cambios durante el desarrollo temprano de los mamíferos llevaron a la creación de estructuras complejas tales como el cerebro humano fue publicado 31 de mayo en la revista Nature.
«Lo que encontramos son los códigos postales genéticos directos de que las células para formar la red motorsensory de la neocorteza,» dijo Nenad Sestan, profesor asociado de neurobiología, un investigador del Instituto Kavli de Neurociencia, y autor principal del artículo
El documento investigó los cambios genéticos que ocurren durante las primeras etapas del desarrollo de un embrión y que las células directos para asumir funciones específicas. Fragmentos de ADN que no codifican para proteínas, llamados elementos reguladores cis-, han sido previamente identificados como factores críticos de la evolución. Estos elementos de control de la activación de los genes que llevan a cabo la formación de las estructuras corporales básicas de todos los organismos.
Calce Sungbo, el primer autor, y otros miembros del laboratorio de Sestan identificó a una de estas regiones de ADN regulador, al que llamaron E4, que específicamente se mejora el desarrollo del sistema corticoespinal. E4 se conserva en todos los mamíferos, lo que indica su importancia para la supervivencia, explican los científicos. El laboratorio también descubrió cómo SOX4, SOX11 y SOX5 – secciones de ADN llamados factores de transcripción – controlar la expresión de genes y operar en conjunto para dar forma a esta red en el embrión en desarrollo. Los cambios en el alfabeto genético necesario para desencadenar estos cambios evolutivos eran pequeños, tenga en cuenta los investigadores.
Mediante la manipulación de sólo tres letras genéticas, los científicos fueron capaces de funcionalmente «reactivar» la actividad reguladora en un pez cebra.
Los autores también muestran que SOX4 y SOX11 son importantes para las capas de la corteza cerebral, un cambio esencial que condujo a una mayor complejidad de la organización del cerebro en los mamíferos, incluyendo seres humanos.
«Juntas, nuestras habilidades motoras finas que nos permiten manipular herramientas, caminar, hablar y escribir, así como nuestras capacidades cognitivas y emocionales que nos permitan pensar, el amor, y planificar todos se derivan de estos cambios», dijo Sestan.
Sestan laboratorio también está investigando si otros tipos de cambios en estos genes y elementos reguladores en el desarrollo temprano puede llevar a la discapacidad intelectual y autismo.
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