科學(xué)家將人類語(yǔ)言基因放入小鼠體內(nèi)并改變了它們的聲音

人類“語(yǔ)言基因”的新競(jìng)爭(zhēng)者可以改變老鼠在被納入 DNA 時(shí)發(fā)出吱吱聲的方式。

該基因稱為新星1，在我們自己的物種中，它是非常獨(dú)特的。雖然幾乎所有其他哺乳動(dòng)物都具有相同的新星1變體，在人類版本中可以看到氨基酸的單一變化。

這個(gè)微妙的調(diào)整可能在口語(yǔ)的起源以及智人，根據(jù)研究人員的說(shuō)法洛克菲勒大學(xué)和紐約冷泉港實(shí)驗(yàn)室。

甚至沒(méi)有尼安德特人和丹尼索瓦人具有相同的變體，這意味著它一定是在我們的物種從這些已滅絕的親戚中分裂出來(lái)之后的過(guò)去幾十萬(wàn)年里進(jìn)化而來(lái)的。

其他提出的“語(yǔ)言基因”，如FOXP2 系列，它們還會(huì)使老鼠的吱吱聲不同位于尼安德特人的 DNA.因此，即使他們可能也為人類語(yǔ)言的起源做出了貢獻(xiàn)，但他們可能不是我們最近的進(jìn)化成功的原因。

目前尚不清楚我們已滅絕的親戚的語(yǔ)言能力曾經(jīng)是什么，但最近的這一變化已被證明在人類基因組中非常成功。

在超過(guò) 650,000 個(gè)人類 DNA 序列中，研究人員只發(fā)現(xiàn)了 6 個(gè)沒(méi)有現(xiàn)代新星1變體。關(guān)于這些人一無(wú)所知。

當(dāng)談到復(fù)雜人類語(yǔ)言的起源時(shí)，新星1是“街區(qū)的新人”，遺傳學(xué)家沃爾夫?qū)ざ骷{德 （Wolfgang Enard） 參與了FOXP2 系列基因告訴卡爾·季默 （Carl Zimmer） 在紐約時(shí)報(bào).

“這個(gè)基因是早期現(xiàn)代人類全面進(jìn)化變化的一部分，暗示了口語(yǔ)的潛在古老起源，”說(shuō)洛克菲勒大學(xué)的神經(jīng)腫瘤學(xué)家羅伯特·達(dá)內(nèi)爾 （Robert Darnell） 自 1990 年代初以來(lái)一直在研究該基因及其與疾病和智力功能的聯(lián)系。

"新星1可能是一個(gè)真正的人類'語(yǔ)言基因'，盡管它肯定只是許多人類特異性基因變化中的一種。

當(dāng) Darnell 和他的團(tuán)隊(duì)人工生成新星1在小鼠中，他們發(fā)現(xiàn)嚙齒動(dòng)物的吱吱聲不同。成年幼崽仍然發(fā)出相同數(shù)量的聲音，但它們的發(fā)聲模式發(fā)生了變化。

與典型小鼠相比，轉(zhuǎn)基因幼崽會(huì)發(fā)出更高頻率的超聲波吱吱聲。它們的叫聲并沒(méi)有像控制幼犬的叫聲那樣引起母親的注意，但這些聲音可能表明社交互動(dòng)的嘗試有所增加，盡管失敗了。

出于類似的原因，成年雄性小鼠在求偶期間也使用更頻繁的呼叫。當(dāng)成年雄性小鼠與人類發(fā)生基因改變時(shí)新星1變體，它們?cè)谇笈歼^(guò)程中的吱吱聲并沒(méi)有像幼崽那樣變得尖銳。相反，他們的發(fā)聲包括更復(fù)雜的音節(jié)。

“它們與雌性老鼠的'交談'方式不同，”解釋達(dá)內(nèi)爾?！翱梢韵胂筮@種發(fā)聲的變化會(huì)如何對(duì)進(jìn)化產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?！?/p>

為什么老鼠的聲音與人類的聲音不同新星1變體是 Darnell 和他的同事們熱衷于解開(kāi)的一個(gè)謎團(tuán)。該團(tuán)隊(duì)?wèi)岩扇祟愖凅w正在導(dǎo)致發(fā)育中的嚙齒動(dòng)物大腦的某些部分發(fā)生分子轉(zhuǎn)移——無(wú)論是中腦和腦干的發(fā)聲通路，還是最近進(jìn)化的皮層區(qū)域，它們控制音調(diào)和頻率。

這新星1基因被稱為 '主基因調(diào)節(jié)因子“，因?yàn)樗诎l(fā)育過(guò)程中影響了 90% 以上的其他人類基因。

新星1編碼一種名為新星-1可以切割和重排信使 RNA 的部分當(dāng)它與神經(jīng)元結(jié)合時(shí).這改變了腦細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的方式，可能會(huì)產(chǎn)生分子多樣性在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中。

當(dāng) Darnell 和他的團(tuán)隊(duì)用新星1變體中，他們發(fā)現(xiàn)了腦細(xì)胞中觀察到的 RNA 剪接的分子變化，尤其是在與發(fā)聲行為相關(guān)的區(qū)域。

“我們想，哇.我們沒(méi)想到，“達(dá)內(nèi)爾說(shuō).“這是科學(xué)界真正令人驚訝的時(shí)刻之一?！?/p>

對(duì)于 Darnell 來(lái)說(shuō)，理解新星1是一項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)職業(yè)生涯的努力。

新星1被認(rèn)為有幫助規(guī)范學(xué)習(xí)在人類中，以及該基因的突變可導(dǎo)致嚴(yán)重的精神疾病和運(yùn)動(dòng)發(fā)育異常。

它在言語(yǔ)發(fā)展中的作用是剛剛開(kāi)始出現(xiàn)，雖然很多仍然是假設(shè)的，但可能性是深遠(yuǎn)的。

“我們的數(shù)據(jù)顯示，非洲現(xiàn)代人類的祖先群體進(jìn)化出人類變體 I197V，然后成為主導(dǎo)，可能是因?yàn)樗x予了與聲音交流相關(guān)的優(yōu)勢(shì)，”表明達(dá)內(nèi)爾。

“然后，這些人口離開(kāi)了非洲，傳播到世界各地?！?/p>

毫無(wú)疑問(wèn)，他在路上聊了一會(huì)兒。

該研究發(fā)表在自然通訊.

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