Människor och schimpanser är genetiskt väldigt lika, eftersom vi har en gemensam förfader. Men exakt vad som gjorde att våra linjer utvecklades åt olika håll för cirka 5-7 miljoner år sedan vet vi fortfarande inte.
Forskning från bland annat Lunds universitet tyder på att en gen som kallas LINC00662 har spelat en viktig roll under människans tidiga hjärnutveckling.
Samma gen finns hos schimpanser, men är då “tystad”. Den är alltså avstängd.
– Den här genen förklarar inte hela skillnaden, men det är en pusselbit, förklarar Patricia Gerdes, postdoktor i molekylär neurogenetik vid Lunds universitet och en av forskarna bakom studien.
Varför är då genen tystad hos schimpanser, men inte hos människor?
Enligt studien beror det på att schimpanspopulationen för miljontals år sedan drabbades av ett virus. Viruset byggdes in i deras DNA och ärvdes sedan vidare.
Det är denna gamla virusrest som förklarar varför genen LINC00662 är avstängd hos schimpanser.
Celler har naturliga försvarsmekanismer som kan stänga av viralt DNA, vilket bidrar till att hindra virus från att föröka sig.
Viruset är numera bara ett uråldrigt spår i schimpansernas arvsmassa.
Människor bär inte på detta virus, och har därför inte heller drabbats av samma konsekvenser.
För att komma fram till sina resultat har forskarna använt stamceller från människor och schimpanser. Med hjälp av dessa har de skapat tredimensionella modeller av hjärnor (“mini-hjärnor” eller “hjärnorganoider”) under tidig utveckling.
– Det är inte fullständiga hjärnor, men de innehåller de celltyper som finns under utvecklingen av hjärnan. Därför kan vi använda dem som modell, och även jämföra förloppet mellan människor och schimpanser, förklarar Patricia Gerdes.
Forskarna har bland annat testat att “klippa bort” virusresten i stamceller från schimpanser, med hjälp av ”gensaxen” Crispr-Cas9. Då har genen LINC00662 börjat uttrycka sig igen.
De har också testat att stänga av genen i mänskliga hjärnmodeller. Detta resulterade inte i någon övergripande förändring i vare sig tillväxt eller blandning av celltyper. Forskarna förstår ännu inte mekanismerna bakom detta fullt ut.
Sammantaget är studien ytterligare en pusselbit som kan förklara varför människor och schimpanser trots sina genetiska likheter ändå utvecklats på olika sätt. Det handlar alltså inte bara om vilka gener vi bär på, utan också om vilka av dessa gener som används – eller är tystade.
Men hur säkra kan forskarna vara på resultaten, när de har utgått från modeller?
– Det bästa vore att verifiera att det här händer i en faktisk, levande hjärna. Men det är inte möjligt att göra av etiska skäl, säger Patricia Gerdes och fortsätter:
– Sådana här 3D-modeller är bra när man inte har tillgång till verkliga hjärnor och inte kan eller vill använda sig av djurförsök.
För att förstå hur resultaten hänger ihop med hjärnans utveckling hos levande människor och schimpanser krävs mer studier.
Studien har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Science Advances.
Människan och schimpansen
Schimpansen och människan (homo sapiens) är nära släkt i evolutionärt avseende. Det beror på att vi har en gemensam förfader som levde för cirka 5-7 miljoner år sedan.
Våra linjer har utvecklats åt olika håll, men om du jämför “recepten” för människans och schimpansens proteiner är mer än 96 procent samma hos båda. Därför har vi exempelvis mycket liknande blod, muskler och matsmältning.