muis

Het brein van mensen is aanzienlijk groter dan dat van chimpansees. En onderzoekers hebben nu ontdekt welk deel van ons DNA daarvoor zorgt. Met het stukje DNA hielpen ze vervolgens muizen aan een groter brein.

Het brein van mensen is groter dan dat van ons meest nabije familielid: de chimpansee. En dat is opvallend. Want mensen en chimpansees hebben bijna exact dezelfde genen. Hoe komen wij mensen dan aan ons grotere brein dat ons – onder meer – in staat stelt om ingewikkelde wiskundige vraagstukken op te lossen?

Enhancers
Onderzoekers van Duke University bestudeerden het genoom van mensen en chimpansees en richtten zich daarbij voornamelijk op de ‘enhancers’. Dit zijn kleine stukjes DNA die de activiteit van genen controleren. Sommige van deze enhancers komen alleen in het menselijk genoom voor. Maar nog nooit is er aangetoond dat een enhancer die alleen in het menselijk genoom voorkomt de anatomie van het brein direct beïnvloedt. Tijdens hun onderzoek stuitten de onderzoekers op enhancers die alleen in een pril stadium van de ontwikkeling actief waren in het hersenweefsel. Binnen die enhancers gingen de onderzoekers op zoek naar menselijke enhancers die heel anders waren dan de enhancers van chimpansees. Het leverde 106 kandidaten op: zes ervan bevonden zich dichtbij genen waarvan wordt aangenomen dat ze een rol spelen in de hersenontwikkeling. De onderzoekers gaven de enhancers de namen HARE1, HARE2, HARE3, HARE4, HARE5 en HARE6.

WIST JE DAT…
…muizen gestrest worden van mannen (maar niet van vrouwen)?

HARE5
Met name HARE5 was veelbelovend. Het bevindt zich namelijk nabij het gen Frizzled8. Dit gen speelt een belangrijke rol in de ontwikkeling van de hersenen en hersenaandoeningen. De onderzoekers stellen vast dat HARE5 waarschijnlijk dienst doet als enhancer voor Frizzled8. De genetische code van het menselijke HARE5 verschilt slechts zestien letters van de genetische code van het HARE5 van de chimpansee. Maar kon deze enhancer daadwerkelijk een verschil maken als het ging om de grootte van het brein? De onderzoekers namen de proef op de som met behulp van muizen. Onder invloed van het menselijke HARE5 werd het brein van deze muizen 12 procent groter dan dat van muizen met HARE5 afkomstig van chimpansees. Het deel van het brein dat beïnvloed werd door HARE5 was de neocortex: het deel van het brein dat een rol speelt in de hogere cognitieve functies (redeneren, taal).

Volgens de onderzoekers geeft hun studie niet alleen inzicht in wat het menselijk brein speciaal maakt. Het onderzoek kan wellicht ook helpen verklaren waarom mensen bepaalde ziektes krijgen – zoals bijvoorbeeld Alzheimer – terwijl chimpansees daarvan verschoond blijven.