Pages

Evolusi Molekuler MicroRNA Otak Primata Homo

Jurnal KeSimpulan.com - Ekspresi gen otak manusia memiliki pola berbeda dibanding spesies rekan primata lain, tapi apa penyebab perubahan tersebut masih teka-teki.

Perbandingan novel ekspresi gen 3 primata yaitu Homo, Simpanse dan Rhesus macaque menampilkan perubahan paling drastis dalam gen yang dikendalikan trans regulator, bukan lokal regulator.

"Laporan ini memberi penjelasan baru evolusi otak manusia terjadi pada level molekuler," kata Henrik Kaessmann, genomikawan evolusi University of Lausanne di Swiss.

"Ini pesan sangat menarik: Perubahan fungsional yang relevan cenderung dikendalikan secara trans," kata Kaessmann.

Perbedaan genetik otak manusia dan kerabat primata lain memberi kemampuan kognitif Homo sapiens lebih maju, kata Mehmet Somel, Postdoc University of California, Berkeley.

Manusia menghabiskan lebih satu dekade berkembang menjadi dewasa. Jauh lebih lama dibanding 2 atau 3 tahun remaja Simpanse. Maka ekspresi gen perkembangan paling banyak terlibat dalam evolusi otak manusia.

"Hipotesis diusulkan 40 tahun lalu bahwa profil ekspresi gen otak mungkin berbeda di antara spesies," kata Somel.

Somel bersama rekan dari Max Planck Institute dan Chinese Academy of Sciences mengamati perubahan ekspresi gen seluruh perkembangan post-natal manusia, Simpanse, dan monyet Rhesus.

Analisis mencakup ekspresi diferensial 12.000 gen di area prefrontal cortex dan cerebellar cortex sebagai titik pusat evolusi otak. Ada perbedaan signifikan antar spesies serta variasi antar usia berbeda setiap spesies.

Sebagian besar variasi terkait perkembangan saraf atau fungsi dan lebih sering diregulasi di prefrontal cortex manusia yang terkait pemikiran abstrak dibandingkan primata lain.

Tetapi para peneliti tidak menemukan regulator paralel ekspresi genetik terdekat yang bisa menjelaskan pendorong gen. Jika gen tidak diatur secara lokal maka harus ada pengatur jarak jauh untuk mengontrol ekspresi spesifik dengan target gen.

"Temuan besar adalah unsur trans dalam beberapa hal lebih menarik bagi saya," kata Eric Vallender, neuroevolusionis Harvard Medical School.

"Jika Anda ingin membangun sebuah otak besar yang lebih cepat atau lebih kompleks, Anda harus memanipulasi faktor transkripsi kunci atau microRNAs dan mengatur sekelompok target," kata Genevieve Konopka, neurogenetikawan di University of Texas Southwestern Medical Center.

"Itu lebih efesien dibanding basis gene-by-gene," kata Konopka.
MicroRNA-Driven Developmental Remodeling in the Brain Distinguishes Humans from Other Primates

Mehmet Somel1,2, Xiling Liu1, Lin Tang1, Zheng Yan1, Haiyang Hu1, Song Guo1, Xi Jiang1, Xiaoyu Zhang1, Guohua Xu1,2, Gangcai Xie1,3, Na Li4, Yuhui Hu4, Wei Chen4,5, Svante Pääbo2, Philipp Khaitovich1,2
  1. Key Laboratory of Computational Biology, CAS-MPG Partner Institute for Computational Biology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China
  2. Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Leipzig, Germany
  3. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
  4. Max Delbrück Center for Molecular Medicine, Berlin-Buch, Germany
  5. Max Planck Institute for Molecular Genetics, Berlin, Germany
PLoS Biology 9(12): e1001214, December 6, 2011

Akses : DOI:10.1371/journal.pbio.1001214
Henrik Kaessmann http://www.unil.ch/cig/page7858_en.html
Mehmet Somel http://cteg.berkeley.edu/members/somel.html
Eric Vallender https://neprc-genetics.hms.harvard.edu/?q=node/217
Genevieve Konopka http://www.utsouthwestern.edu/utsw/cda/dept120915/files/635088.html

Gambar : Mehmet Somel et.al., DOI:10.1371/journal.pbio.1001214.g006

Artikel Lainnya: