Wie menschenspezifische Gene den Primaten- Neokortex vergrößerten

Die Evolution des Neokortex

Abstract

In den letzten Jahren zeigte sich, dass menschenspezifische Gene einen entscheidenden Beitrag zu der evolutionären Neokortex-Expansion des Menschen leisteten. Eines dieser Gene ist ARHGAP11B. ARHGAP11B ist spezifisch in den Vorläuferzellen des Neokortex exprimiert. Durch die Verwendung unterschiedlicher Modellorganismen konnte gezeigt werden, dass dieses Gen nicht nur die Anzahl der relevanten Vorläuferzellen, sondern auch die Anzahl der Neurone der äußeren kortikalen Schichten vergrößern kann. ARHGAP11B erreicht dies, indem es innerhalb der Mitochondrien agiert und ähnlich wie in Tumorzellen die Glutaminolyse verstärkt. Schließlich konnte gezeigt werden, dass diese Effekte von ARHGAP11B ein Primatengehirn vergrößern und dessen Faltung induzieren können. An einem Mausmodell konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass diese Vergrößerung zu verbesserten kognitiven Leistungen führt. ARHGAP11B ist somit höchstwahrscheinlich ein entscheidender Faktor der evolutionären Neokortex-Expansion des Menschen. Im Einklang damit ist der in menschlichen Hirnorganoiden erhobene Befund, dass ARHGAP11B essentiell für die große Anzahl an basalen Vorläuferzellen ist, die den sich entwickelnden menschlichen Neokortex auszeichnen. Insofern dürfte die Analyse weiterer menschenspezifischer Gene unser Verständnis der humanen Neokortex-Evolution weiter verbessern.