Os genes de Neandertal influenciam a forma de nossos crânios

Os genes de Neandertal influenciam a forma de nossos crânios

Uma das características mais distintas do ser humano moderno em comparação com outras espécies humanas é a forma do seu crânio e cérebro. Sua redondeza foi agora objeto de análise por uma equipe internacional de cientistas, liderada pelo Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária (Alemanha).

Os pesquisadores se concentraram em nossos parentes extintos mais próximos, neandertais, para entender melhor as bases biológicas da forma endocraniana humana moderna.

"Nosso objetivo era identificar potenciais genes candidatos e caminhos biológicos relacionados à forma esférica do cérebro", diz Amanda Tilot, do Instituto Max Planck de Psicolinguística, e co-líder do trabalho publicado na Current Biology.

Desta forma, a equipe descobriram variações sutis na forma intracraniana "O que provavelmente reflete mudanças no volume e na conectividade de certas áreas do cérebro", diz Philipp Gunz, paleoantropólogo do Instituto Max Planck de Antropologia Evolucionária e co-líder do estudo.

Para direcionar sua pesquisa, os especialistas confiaram no fato de que humanos modernos de ascendência europeia carregam fragmentos raros de DNA de Neandertal em seus genomas como resultado do cruzamento entre as duas espécies.

Então, ao analisar a forma craniana, eles identificaram trechos de DNA de Neandertal em uma grande amostra de humanos modernos, que eles combinaram com imagens de ressonância magnética e informações genéticas de cerca de 4.500 pessoas.

Graças aos scanners, os cientistas foram capazes de detectar diferenças na forma intracraniana entre fósseis de Neandertal e crânios humanos modernos. Esse contraste permitiu que eles avaliassem o formato do crânio em milhares de ressonâncias magnéticas cerebrais de pessoas vivas.

Genes Neandertais para o desenvolvimento do cérebro

Por outro lado, os genomas sequenciados do antigo DNA de Neandertal também permitiu que eles identificassem fragmentos de DNA de Neandertal em humanos modernos nos cromossomos 1 e 18, relacionados a uma forma craniana menos arredondada.

Esses fragmentos continha dois genes já ligados ao desenvolvimento do cérebro: UBR4, envolvido na geração de neurônios; Y PHLPP1, no desenvolvimento do isolamento da mielina - uma substância que protege os axônios de certas células nervosas e acelera a transmissão do impulso nervoso.

"Sabemos por outros estudos que a interrupção completa de UBR4 ou PHLPP1 pode ter consequências importantes para o desenvolvimento do cérebro", explica o autor principal Simon Fisher, geneticista do Instituto Max Planck de Psicolinguística.

Em seu trabalho, os especialistas descobriram que, em portadores do fragmento de Neandertal relevante, o Gene UBR4 é ligeiramente regulado para baixo no putâmen, a estrutura localizada no centro do cérebro que, junto com o núcleo caudado, forma o corpo estriado e faz parte de uma rede de estruturas cerebrais denominadas gânglios da base.

No caso de transportadoras do Fragmento de Neandertal PHLPP1, "A expressão do gene é ligeiramente mais elevada no cerebelo, o que se acredita ter um efeito de amortecimento na mielinização do cerebelo", diz Fisher.

Ambas as regiões do cérebro - o putâmen e o cerebelo - são, de acordo com os cientistas, importantes no movimento. “Essas regiões recebem informações diretas do córtex motor e participam da preparação, aprendizagem e coordenação sensório-motora dos movimentos”, enfatiza Gunz, que acrescenta que os gânglios da base também contribuem para várias funções cognitivas na memória, na atenção, planejamento, aprendizagem de habilidades e evolução da fala e da linguagem.

Todos estes Variantes de Neandertal eles resultam em pequenas mudanças na atividade do gene e tornam o formato do cérebro de certas pessoas menos esférico. Os pesquisadores concluíram que as consequências do transporte desses fragmentos raros de Neandertal são sutis e só detectáveis ​​em uma amostra muito grande.

Referência bibliográfica:

Gunz et al.: "Neanderthal introgression sheds light on modern human endocranial globularity" Current Biology https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)31470-2.

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Vídeo: Discovery Channel - Neandertais Dublado HD