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“人猿星球”或將成現實?人類基因植入猴腦后驚人變化

2020-11-18 10:06 來源: 新浪科技 科學資訊

北京時間11月18日消息,據國外媒體報道,一項實驗預示著真實版“人猿星球”或將成為現實!科學家將人類基因植入猴子胚胎,結果發現顯著增大了猴子大腦體積,并且猴子胚胎大腦功能正常。

來自德國馬克斯·普朗克分子細胞生物學和遺傳學研究所和日本中央實驗動物研究所的科學家進行一項特殊實驗,他們將特殊的人類基因“ARHGAP11B”植入普通狨猴胚胎中,結果顯示其大腦新皮層增大。

他們在《科學》雜志上報道了這項重大發現。

“人猿星球”或將成現實?人類基因植入猴腦后變得更強大

科學家將人類基因ARHGAP11B植入猴子胎兒中,發現該基因導致猴子大腦體積增大,包括出現類似人類大腦皮質褶皺增多。然而,這項研究對基因工程提出了嚴重的倫理問題。

大腦新皮質是人類大腦進化形成的新部分,它占據了人類大腦的75%以上,與人類推理、語言等認知能力有關,正是由于大腦新皮質的存在,才使得人類在自然界中“獨一無二”。

在原始人類祖先從近親黑猩猩進化樹分支不久,他們的大腦體積經歷了快速擴張,在300萬年時間里,人類大腦體積增加近3倍。原始人類大腦體積增長如此之快,以至于緩慢進化的頭蓋骨變得收緊變窄小,導致出現明顯的大腦新皮質褶皺。

科學家認為,這是諸多進化因素的最終結果,但原始人類特有的ARGHAP11B基因表達,可能促進我們祖先大腦發育,人類祖先是尼安德特人和丹尼索瓦人的近親,他們在人類進化歷程中逐漸滅絕消失。

之前研究表明,ARGHAP11B基因在老鼠和雪貂體內的非自然表達也會導致大腦新皮質增大。然而,這是該基因首次在非人類的靈長類動物身體上進行實驗,它們具有人類等級的基因表達能力,從而進一步表明該基因在人類進化中發揮了關鍵作用。

“人猿星球”或將成現實?人類基因植入猴腦后變得更強大

圖中是兩個處于同一發育階段的狨猴大腦的對比。左圖是正常猴子的大腦,而右圖則是攜帶表達人類ARHGAP11B基因的猴子大腦。

ARGHAP11B基因出現在大約500萬年前人類祖先,當時出現了一個“小意外”,該基因是普遍存在ARGHAP11A基因的副本。在一個進化錯誤中,一個核苷酸堿基(編碼DNA的分子)被另一個堿基取代,導致ARGHAP11B基因失去55個核苷酸。就像電腦讀取錯誤的代碼一樣,這種變異導致大腦中神經元細胞長時間地自我生成更多細胞,從而導致大腦新皮質增大。

研究報告負責人邁克爾·海德(Michael Heide)稱,我們確實發現普通狨猴的大腦新皮質變大,大腦表面出現褶皺,它的皮質面變得更厚。

他說:“此外,我們可以看到腦室下區外部基底放射狀膠質細胞數量增大,以及上層神經元數量增大,這種神經元類型在靈長類動物進化過程中逐漸增多!

“人猿星球”或將成現實?人類基因植入猴腦后變得更強大

該研究合著作者維蘭__赫特納(Wieland Huttner)稱,在轉基因實驗中讓猴子胚胎度過胎兒期,導致攜帶人類基因的猴子出生是不負責任和不道德的。

科學家稱這些人-猴雜交體為“轉基因非人類靈長類動物”,這可能足以敲響人類末日的警鐘,對靈長類動物實驗肯定會引發諸多倫理問題,更不必說將人類基因引入其他動物身體。

因此,研究人員的實驗僅局限于猴子胚胎,這些胚胎在雌猴體內生長100天通過剖腹手術取出。該研究合著作者維蘭·赫特納(Wieland Huttner)稱,在轉基因實驗中讓猴子胚胎度過胎兒期,導致攜帶人類基因的猴子出生是不負責任和不道德的。

赫特納說:“我們分析局限于狨猴胎兒,因為我們預期這種人類特有的基因表達會影響它們的大腦新皮質發育,考慮到胎兒出生后大腦功能可能出現不可預見的后果,我們認為它是先決條件,從倫理角度上講也是具有強制性的,首先要確定ARHGAP11B基因對狨猴胎兒大腦新皮質發育的影響!

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