Ученые Немецкой клиники мышей при Helmholtz Zentrum Muenchen (Германия) внесли большой вклад в понимание развития человеческого языка. Используя комплексный метод скрининга, они изучили модель мыши, несущую «гуманизированную версию» ключевого гена, связанного с человеческим языком. В мозгу мышей исследователи обнаружили изменения, которые могут быть тесно связаны с речью и языковым развитием. Их анализ является частью международного исследования, проведенного Лейпцигским институтом эволюционной антропологии им. Макса Планка. Результаты опубликованы в текущем выпуске известного журнала Cell.
Ученые Немецкой клиники мышей в Helmholtz Zentrum München создали и проанализировали модель мыши, в которую были введены части гена Foxp2 человека. Foxp2, как известно, является ключевым геном языка. Поскольку клоны человека и шимпанзе разошлись, произошли лишь минимальные генетические изменения, даже в отношении мыши: изменения, как предполагали ученые, тесно связаны с речью и языковыми способностями. Однако до сих пор не было доказательств на функциональном уровне.
Ученые Гельмгольца из Немецкой клиники мышей проводят всесторонний анализ, чтобы выяснить, на какие органы влияет ген – в данном случае ген Foxp2. "Редко, когда ген выполняет только одну функцию," объяснил профессор Мартин Храбе де Анжелис, директор Немецкой клиники мышей. Вот почему так важен комплексный исследовательский подход, подобный подходу Немецкой клиники мышей, – чтобы гарантировать, что соответствующие функции генов могут быть идентифицированы в фенотипе мыши.
Исследование мышей Foxp2 финансировалось в рамках Национальной сети исследования генома (NGFN). Как и в случае с каждой линией мышей, изученной в Немецкой клинике мышей, ученые Гельмгольца проанализировали мышей Foxp2 путем скрининга по более чем 300 параметрам, включая способность видеть и слышать, плотность костей, важные метаболические функции и ряд неврологических функций. Мыши, несущие гуманизированный ген Foxp2, не показали физиологических отклонений. Однако поведенческие тесты показали изменение исследовательского поведения и снижение двигательной активности – оба результата указывают на изменение функций мозга. Дальнейшие исследования, проведенные коллегами в Лейпциге, подтвердили и подтвердили выводы.
На втором этапе для дальнейшего обоснования этой гипотезы ученые Гельмгольца проанализировали модель мыши с гетерозиготным нокаутом, в которой одна из обычно двух копий гена Foxp2 отсутствует. Эта потеря приводит к серьезным изменениям: способность мышей слышать и учиться снижается по сравнению с их здоровыми однопометниками; у них больше жира и меньше мышц, они едят больше и потребляют больше энергии. Более того, у них изменились параметры крови.
"Нам удалось показать, что ген Foxp2 оказывает значительное влияние на различные системы органов," Мартин Храбе де Анжелис сказал. "Наше исследование подтверждает гипотезу наших коллег из Лейпцига о том, что именно эти изменения в мозге были эволюционным шагом, который дал людям преимущество речи и языка." Кроме того, участие команды Hrabé de Angelis в исследовании в Лейпциге демонстрирует полезность Немецкой клиники мышей. Только благодаря широкому и всестороннему анализу ученые могут распознать даже неожиданные эффекты генетических дефектов и, таким образом, выявить дополнительные функции известных генов.
Дополнительная информация: Wolfgang Enard et al.: Гуманизированная версия Foxp2 влияет на контуры кортико-базальных ганглиев у мышей. Cell, том 137, выпуск 5, 961-971 (doi: 10.1016 / j.клетка.2009 г.03.041)
Источник: Helmholtz Zentrum Muenchen