| MCPH1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | MCPH1、BRIT1、MCT、マイクロセファリン1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム:607117; MGI : 2443308;ホモロジーン: 32586;ジーンカード:MCPH1; OMA :MCPH1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| マイクロセファリンタンパク質 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
マイクロセファリン.png | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | マイクロセファリン | ||||||||
| パム | PF12258 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| |||||||||
小頭症(MCPH1)は、胎児の脳の発達中に発現する遺伝子である。MCPH1の特定の変異は、ホモ接合の場合、原発性小頭症、つまり脳の重大な縮小を引き起こす。[5] [6] [7]そのため、変異は脳の発達に役割を果たしていると考えられてきた。[8] [9]しかし、正常な個人では、この遺伝子も、同様に研究されている別の小頭症遺伝子であるASPMも、知的能力や行動への影響はまだ実証されていない。[10] [11]しかし、 MRIで測定された脳構造の正常な変異(主に皮質表面積と脳の総容積)と、MCPH1遺伝子と、同様に研究されている別の小頭症遺伝子であるCDK5RAP2の両方に共通する遺伝子変異との間には関連性が確立されているが、これは女性に限ったことである。[ 12]
構造
マイクロセファリンタンパク質には次の 3 つのドメインが含まれています。
脳内の表現
MCPH1 は胎児の脳、発達中の前脳、側脳室の壁に発現しています。この領域の細胞は分裂してニューロンを生成し、それが移動して最終的に大脳皮質を形成します。
進化
MCPH1の派生型は約37,000年前(14,000年前から60,000年前の間)に出現し、サハラ以南のアフリカを除く世界中で最も一般的なマイクロセファリンの形態に広がった。この急速な広がりは選択的掃討を示唆している。[13] [14]しかし、科学者はこれらの突然変異の広がりを引き起こした可能性のある進化的圧力 を特定していない。[15] この遺伝子の変異は脳容積の増加に寄与していると考えられており[16]、声調言語の発生と相関している可能性があるが[17]、MCPH1とASPMの祖先型を持つ染色体の現代の分布は、マイクロセファリンもASPMもIQに有意な影響を及ぼさなかったことを示した。[15]
MCPH1の派生型は、約110万年前に現代人から分離した系統に由来し、後に人間に導入された可能性があります。この発見は、現代人と絶滅したホモ属との混合の可能性を裏付けています。[14]このハプロタイプの起源としてネアンデルタール人が示唆されていますが、ネアンデルタール人ゲノムの最初のドラフトを作成するために使用された個人にはハプロタイプが見つかりませんでした。[18] [19]
論争
研究結果[明確化が必要]は、科学界で[いつから? ]かなりの論争を巻き起こし始めた。ジョン・ダービシャーは、この研究結果の結果、「混合と調和のとれた実力主義という我々の大切な国家の夢は [...] 達成できないかもしれない」と書いた。[20] リチャード・レウォンティンは、発表された 2 つの論文を「注目を集めるためにデータをはるかに超えたひどい例」とみなしている。ブルース・ラーンは、研究の科学は健全であると主張し、これらの特定の遺伝子と認知または知能との直接的な関係が明確に確立されていないことを率直に認めている。ラーンは現在、他の研究分野に取り組んでいる。[21] [22]その後の研究では、これらの遺伝子変異が精神的能力または認知と関連していることは発見されていない。[23] [15] [11]
その後のMekel-BobrovらおよびEvansらによる遺伝的関連研究でも、MCPH1の遺伝子型は正の選択を受けていることが報告された。Timpsonらによる分析では、「脳の大きさやさまざまな認知機能の尺度と意味のある関連は見つからなかった」[23] 。その後の2010年のRimolらによる研究[12]では、脳の大きさと構造と2つの小頭症遺伝子MCPH1(女性のみ)およびCDK5RAP2(男性のみ)との関連が実証された。少数のエクソン一塩基多型(SNP)のみを考慮し、性別特有の影響を調査しなかった以前の研究とは対照的に、この研究ではマイクロアレイ技術を使用して、上流および下流の 調節要素を含む4つのMCPH遺伝子すべてに関連する一連のSNPの遺伝子型を決定し、男性と女性に別々の影響を考慮した。
その他のMCPH遺伝子
MCPH1に加えて、脳の大きさに関係する遺伝子として、WDR62(MCPH2)、CDK5RAP2(MCPH3)、KNL1(MCPH4)、ASPM(MCPH5)、CENPJ(MCPH6)、STIL(MCPH7)、CEP135( MCPH8 )、CEP152(MCPH9 ) 、ZNF335(MCPH10)、PHC1(MCPH11)、CDK6(MCPH12 )などの遺伝子もMCPH遺伝子と呼ばれています。[24]
研究調査
2019年3月、中国の科学者らは、ヒトの脳に関連するMCPH1遺伝子を実験用アカゲザルに挿入した結果、遺伝子組み換えサルは対照群の非遺伝子組み換えサルと比較して、「色と形の一致を伴う短期記憶テスト」でより良い成績を収め、より速く答えることができたと報告した。[25] [26]
参照
参考文献
- ^ abc ENSG00000285262 GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000147316、ENSG00000285262 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000039842 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ Jackson AP、Eastwood H、Bell SM、Adu J、Toomes C、Carr IM、他 (2002 年 7 月)。「ヒトの脳の大きさを決定するタンパク質、ミクロセファリンの同定」。American Journal of Human Genetics。71 ( 1 ): 136–42。doi :10.1086/341283。PMC 419993。PMID 12046007。
- ^ 人間におけるオンラインメンデル遺伝(OMIM): 251200
- ^ Jackson AP、McHale DP、Campbell DA、Jafri H、Rashid Y、Mannan J、他 (1998 年 8 月)。「原発性常染色体劣性小頭症 (MCPH1) は染色体 8p22-pter にマップされる」。American Journal of Human Genetics。63 ( 2 ): 541–6。doi :10.1086/301966。PMC 1377307。PMID 9683597。
- ^ Wang YQ, Su B (2004年6月). 「ヒトの脳の大きさを決定する遺伝子、ミクロセファリンの分子進化」.ヒト分子遺伝学. 13 (11): 1131–7. doi : 10.1093/hmg/ddh127 . PMID 15056608.
- ^ Evans PD、Anderson JR、Vallender EJ、Choi SS、 Lahn BT(2004年6月)。「ヒトの脳の大きさを制御する遺伝子、マイクロセファリンの進化史の再構築」。ヒト分子遺伝学。13 (11):1139–45。doi :10.1093/hmg/ ddh126。PMID 15056607 。
- ^ Woods RP、Freimer NB、De Young JA、Fears SC、Sicotte NL、Service SK、Valentino DJ、Toga AW、Mazziotta JC (2006年6月)。「マイクロセファリンとASPMの正常な変異は脳の大きさの変動を説明しない」。ヒト分子遺伝学。15 (12):2025–9。doi : 10.1093/hmg/ ddl126。PMID 16687438 。
- ^ ab Rushton JP、Vernon PA 、 Bons TA (2007 年 4 月)。「脳調節遺伝子 Microcephalin および ASPM の多型が一般的な知的能力、頭囲、利他主義と関連しているという証拠はない」。Biology Letters。3 ( 2 ): 157–60。doi :10.1098 / rsbl.2006.0586。PMC 2104484。PMID 17251122。
- ^ ab Rimol LM, Agartz I, Djurovic S, Brown AA, Roddey JC, Kähler AK, Mattingsdal M, Athanasiu L, Joyner AH, Schork NJ, Halgren E, Sundet K, Melle I, Dale AM, Andreassen OA (2010年1月). 「小頭症遺伝子の共通変異と脳構造の性別依存的関連性」.米国科学アカデミー紀要. 107 (1): 384–8. Bibcode :2010PNAS..107..384R. doi : 10.1073 /pnas.0908454107 . JSTOR 40536283. PMC 2806758. PMID 20080800.
- ^ Evans PD、Gilbert SL、Mekel-Bobrov N、Vallender EJ、Anderson JR、Vaez-Azizi LM、Tishkoff SA、Hudson RR、Lahn BT (2005 年 9 月)。「脳の大きさを制御する遺伝子 Microcephalin は、ヒトにおいて適応的に進化し続けている」。Science。309 ( 5741 ) : 1717–20。Bibcode : 2005Sci ...309.1717E。doi : 10.1126 /science.1113722。PMID 16151009。S2CID 85864492 。
- ニコラス・ウェイド (2005 年 9 月 8 日)。「研究者によると、人間の脳は今も進化中」。ニューヨーク・タイムズ。
- ^ ab Evans PD, Mekel-Bobrov N, Vallender EJ, Hudson RR, Lahn BT (2006 年 11 月). 「脳サイズ遺伝子 microcephalin の適応型対立遺伝子が古代の Homo 系統から Homo sapiens に導入された証拠」. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 103 (48): 18178–83. Bibcode :2006PNAS..10318178E. doi : 10.1073/pnas.0606966103 . JSTOR 30051829. PMC 1635020 . PMID 17090677.
- ^ abc Mekel-Bobrov N, Posthuma D, Gilbert SL, Lind P, Gosso MF, Luciano M, et al. (2007年3月). 「ASPMとMicrocephalinの継続的な適応進化は、知能の向上では説明できない」. Human Molecular Genetics . 16 (6): 600–8. doi : 10.1093/hmg/ddl487 . PMID 17220170.
- ^ ラリ M、リッツィ E、ミラニ L、コルティ G、バルサモ C、ヴァイ S、カタラーノ G、ピッリ E、ロンゴ L、コンデミ S、ジュンティ P、ヘンニ C、デ ベリス G、オーランド L、バルブジャーニ G、カラメリ D ( 2010 年 5 月)。 「ネアンデルタール人のミクロセファリン祖先対立遺伝子」。プロスワン。5 (5): e10648。ビブコード:2010PLoSO...510648L。土井:10.1371/journal.pone.0010648。PMC 2871044。PMID 20498832。
- ^ Dediu D, Ladd DR (2007 年 6 月). 「言語トーンは、2 つの脳サイズ遺伝子 ASPM と Microcephalin の適応ハプログループの人口頻度に関連している」。Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 104 (26): 10944–9. Bibcode :2007PNAS..10410944D. doi : 10.1073/pnas.0610848104 . JSTOR 25436044. PMC 1904158 . PMID 17537923.
- ^ Pennisi E (2009年2月). 「ネアンデルタール人のゲノム。先史時代のヒトゲノムの物語」. Science . 323 (5916): 866–71. doi :10.1126/science.323.5916.866. PMID 19213888. S2CID 206584252.
- ^ Green RE, Krause J, Briggs AW, Maricic T, Stenzel U, Kircher M, et al. (2010年5月). 「ネアンデルタール人ゲノムのドラフト配列」. Science . 328 (5979): 710–722. Bibcode : 2010Sci ...328..710G. doi :10.1126/science.1188021. PMC 5100745. PMID 20448178.
- ^ Derbyshire J (2005年11月)。「違いの亡霊」ナショナル・レビュー。 2008年9月21日閲覧。
- ^ Regalado A (2006 年 6 月). 「科学者の脳遺伝子研究が反発を呼ぶ」.ウォール ストリート ジャーナル.
- ^ Balter M (2006 年 12 月). 「ブルース・ラーンのプロフィール。脳男が最近の人類進化の主張で波紋を呼ぶ」. Science . 314 (5807): 1871–3. doi :10.1126/science.314.5807.1871. PMID 17185582. S2CID 9478090.
- ^ ab Timpson N、Heron J、Smith GD、Enard W (2007 年 8 月)。「MCPH1 と ASPM の正の選択の証拠に関する Evans らおよび Mekel-Bobrov らの論文に対するコメント」。Science。317 ( 5841 ) : 1036、著者返信 1036。Bibcode : 2007Sci ...317.1036T。doi : 10.1126/science.11 41705。PMID 17717170。
- ^ Faheem M、Naseer MI、Rasool M、Chaudhary AG、Kumosani TA、Ilyas AM、他。 (2015-01-15)。 「ヒト原発性小頭症の分子遺伝学:概要」。BMC メディカル ゲノミクス。8 (補足 1): S4。土井: 10.1186/1755-8794-8-S1-S4。PMC 4315316。PMID 25951892。
- ^ Burrell T (2019年12月29日). 「科学者がサルに人間の知能遺伝子を組み込む。他の科学者は懸念している」。Discover 。 2019年12月30日閲覧。
- ^ Shi, Lei; et al. (2019年3月27日). 「ヒトMCPH1遺伝子のコピーを持つトランスジェニックアカゲザルは、ヒトのような幼若脳発達を示す」. Chinese National Science Review . 6 (3): 480–493. doi : 10.1093/nsr/nwz043 . PMC 8291473. PMID 34691896 .
さらに読む
- Xu X、Lee J、 Stern DF (2004 年 8 月)。「マイクロセファリンは、CHK1 および BRCA1 の調節に 関与する DNA 損傷応答タンパク質です」。The Journal of Biological Chemistry。279 ( 33): 34091–4。doi : 10.1074/jbc.C400139200。PMID 15220350。
- Wang YQ、Su B (2004年6 月)。「ヒトの脳の大きさを決定 する遺伝子、ミクロセファリンの分子進化」。ヒト分子遺伝学。13 (11): 1131–7。doi : 10.1093/hmg/ddh127。PMID 15056608。
- Bates TC、Luciano M、Lind PA、Wright MJ、Montgomery GW、Martin NG (2008)。「脳の大きさを決定する遺伝子 ASPM、MCPH1、CDK5RAP、BRCA1 の最近発見された変異は、一般的な認知、読解、言語とは関連がない」。インテリジェンス。36 ( 6): 689–93。doi :10.1016/j.intell.2008.04.001 。
- Passemard S、Kaindl AM、Titomanlio L、Gerard B、Gressens P、Verloes A (1993)。「原発性常染色体劣性小頭症」。Pagon RA、Bird TD、Dolan CR、Stephens K、Adam MP (編)。GeneReviews 。ワシントン大学、シアトル。PMID 20301772 。
外部リンク
- 「ネアンデルタール人の脳」—NYAS ポッドキャストのブルース・ラーンの講義
