Belgische onderzoekers ontdekken waarom ons brein zo groot is

REUTERS
Belgische onderzoekers van de Université Libre de Bruxelles (ULB) en VIB-KU Leuven hebben ontdekt hoe het komt dat net onze soort over zo'n sterk ontwikkeld stel hersenen beschikt. Het antwoord zit in genen die enkel bij de mens voorkomen.

De onderzoekers onder leiding van Pierre Vanderhaegen, rapporteren in het prestigieuze vakblad Cell over hun zoektocht in het menselijke DNA. Dat is voor 99 procent identiek aan dat van de chimpansee, dus de sleutel ligt in kleine stukjes genetische informatie.

De wetenschappers ontdekten dat de unieke eigenschappen van het menselijke brein konden ontwikkelen dankzij nieuwe genen die heel recent in de evolutie van onze soort ontstonden. De NOTCH2NL-genfamilie stimuleerde de groei van stamcellen in de hersenschors, en dat leidde tot meer hersencellen. 

NOTCH2NL-genen

De NOTCH2NL-genen zijn een cluster genen die door verdubbeling geëvolueerd zijn uit de receptor van een signaalmolecule, Notch, dat de ontwikkeling, groei en specialisatie van allerlei cellen reguleert, inclusief die in de hersenen.

"Het is ongelooflijk fascinerend dat deze genen, die nog maar heel recent in onze evolutie ontstonden, toch inspelen op een van de oudste signalisatiemechanismen die we bij alle dieren vinden", zegt Vanderhaeghen.

De NOTCH2NL-genen bevinden zich in een regio die eerder al gelinkt werd aan aandoeningen die de hersengrootte aantasten. Een DNA-analyse bij patiënten met over- of onderontwikkeling van de hersenen door een groep Amerikaanse wetenschappers onder leiding van David Haussler (UC Santa Cruz en het Howard Hughes Medical Institute) bevestigt dat de genfamilie een invloed heeft op de grootte van de hersenen.

"De resultaten wijzen erop dat een select aantal genetische dubbels die specifiek voorkomen bij de mens een grote impact hebben op onze hersenontwikkeling en evolutie: hoe minder exemplaren van NOTCH2NL hoe kleiner de hersenen, en hoe meer exemplaren hoe groter", aldus Vanderhaeghen.

Worm

Nieuwe genen ontstaan door duplicatie: een bestaand gen verdubbelt en de kopie wijzigt lichtjes naar een gelijkaardig, zogenaamd paraloog gen. Op die manier kunnen soorten evolueren. Professor Vanderhaeghen en zijn team waren vooral geïnteresseerd in verdubbelingen die enkel bij de mens gebeuren. 

Ontwikkelingsbiologen bestuderen evolutionaire verschillen meestal op basis van hoe bepaalde genen worden ingezet, en niet zozeer de aanwezigheid van genen zelf, aangezien we het overgrote deel van onze genen delen met zelfs heel simpele diersoorten zoals de worm. Maar een genverdubbeling kan zorgen voor een relatief snelle evolutie van unieke menselijke eigenschappen, zoals een grotere hersenschors."

Volgens Vanderhaeghen zijn nog heel wat unieke genen in kaart te brengen. "In dezelfde DNA-regio vinden we nog andere genen terug die uniek zijn voor de mens. Voorlopig hebben we geen idee welke rol ze spelen. Het zou goed kunnen dat zij instaan voor nog andere aspecten van onze hersenontwikkeling."




3 reacties

Alle reacties worden voor publicatie gelezen -en goed- of afgekeurd- door het moderatie-team van HLN. Elke reactie moet voldoen aan deze gedragsregels.
Je naam en voornaam verschijnen bij je reactie.


  • Gino Denil

    Steeds meer is men gaan inzien dat het niet enkel gaat om het hebben van bepaalde genen. Maar dat deze soms werken als aan/schakelaars die door externe omstandigheden geactiveerd worden en op die manier zelfs tijdens het leven andere eigenschappen kunnen doorgeven aan de nakomelingen. Wat samen met mutatie en nieuwe genen de evolutie en de aanpassing aan een nieuwe omgeving nog kan versnellen.

  • Marc Wouters

    Evolutie kan ook snel gaan, naast selectie is mutatie van genen een belangrijk principe. Mutaties kunnen eigenschappen over een heel korte tijdsspanne veranderen. En het is juist dat een aantal dingen nog niet geweten zijn, of toch niet helemaal. Dat is eigen aan wetenschap. Vanuit onwetendheid verregaande conclusies trekken is dan weer eigen aan de mens die per se direct overal een antwoord op wil hebben ook al kan dat niet. Dat heet"arguments from ignorance"

  • Sobek Wessels

    Mss zijn we toch gemaakt door Aliens en dan terug uitgezet ? Want er ontbreekt een heel groot evolutionair Gat in de ontwikkeling van primaten tot mens ! Iets wat 10 tallen zelfs 100 miljoenen jaren aan evolutie zou duren is op nog geen 2 miljoen jaar gebeurt bij de mens dat is toch raar !?En dan nog alleen bij de mens terwijl er miljoenen soorten van leven op deze planeet zijn !?