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Neurobiologie: Genvariante erklärt Besonderheit unseres Gehirns

In der Evolutionsgeschichte des Menschen haben sich mehrere Gene verdoppelt. In einem Fall entstand dadurch anscheinend eine Genvariante, die dazu beitrug, dass sich unser Gehirn drastisch vergrößerte und durch eine verzögerte Entwicklung die Fähigkeit erlangte, sich besser und flexibler an Umgebungseinflüsse anzupassen.
Nervenzelle
Die Entzifferung der Genome von Mensch und Schimpanse verspreche unter anderem auch Aufschluss darüber, welchen Veränderungen im Erbgut wir unsere geistigen Fähigkeiten verdanken – so hieß es vor über einem Jahrzehnt. Trotz einer Fülle detektivischer Kleinarbeit seither ist jedoch mit wenigen Ausnahmen unklar geblieben, wie Unterschiede zwischen unserem Genom und dem der Menschenaffen die kognitive Überlegenheit von Homo erklären könnten. Kürzlich haben nun Arbeitsgruppen um Megan Y. Dennis von der University of Washington in Seattle und Cécile Charrier vom Scripps Research Institute in La Jolla (Kalifornien) eine heiße Spur entdeckt. Als sie die Evolutionsgeschichte und Funktion eines menschlichen Gens namens SRGAP2 untersuchten, stießen sie auf molekulare und zelluläre Mechanismen, die eine Brücke zur Entwicklung unseres Gehirns schlagen könnten.

Dass dieses Gen eine Rolle bei der Hirnreifung spielt, ist schon länger bekannt – desgleichen die Tatsache, dass es beim Menschen in mindestens drei Versionen vorkommt, während nichtmenschliche Primaten über nur eine verfügen. Genaueres ließ sich aber nicht sagen. Der Nachweis von verdoppelten oder sehr ähnlichen Genen wird nämlich dadurch erschwert, dass die meisten menschlichen Zellen zwei Exemplare von jedem Chromosom enthalten, je eines vom Vater und von der Mutter. Das macht es schwierig, zwischen den beiden elterlichen Versionen und zusätzlichen Kopien zu unterscheiden. Um diese Klippe zu umschiffen, suchten Dennis und ihre Kollegen nach Exemplaren von SRGAP2 im Erbgut eines Blasenmols – eines abnormen, nicht lebensfähigen Embryos. Er entsteht bei der Verschmelzung eines Spermiums mit einer Eizelle, die ihr genetisches Material verloren hat, und deshalb nur Chromosomen vom Vater enthält.

Auf diese Weise konnten die Forscher ...

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