الرئيسيةعريقبحث

ميكروسيفالين

جين من أنواع جينات الإنسان العاقل

☰ جدول المحتويات

ميكروسيفالين (MCPH1) هو أحد الجينات التي يتم التعبير عنها خلال عملية نمو مخ الجنين. تسبب بعض الطفرات في MCPH1، في حالات عدم التماثل، ميكروسيفالي – شدة تقلص المخ.[2][4][5] وبالتالي قد افترض أن للمتغيرات دوراً في نمو الدماغ,[6][7] ،ولكن لم يثبت لها أي تأثير على القدرة العقلية أو السلوك في الأفراد العادية حتى الآن في جينات صغر الرأس ،ASPM [8][9] ومع ذلك، تم إنشاء اقتران بين الاختلاف الطبيعي في بنية الدماغ كما تقاس بالتصوير ب الرنين المغناطيسي (أي مساحة قشرم الدماغ والحجم الإجمالي الدماغ) ودراسة المتغيرات الجينية المشتركة لكل من جينات MCPH1 وجينات صغر الرأس الأخرى المماثلة قيد الدراسة،CDK5RAP2 [10]

ميكروسيفالي,
وراثي جسمي مقهور الأساسي
Microcephalin.png
المعرفات
الرمز MCPH1
رموز بديلة Microcephalin,[2] BRIT1[3]
Ensembl Transcript ID ENST00000522905
ENST00000344683
ENST00000519221
ENST00000519480
ENST00000521129
ENST00000521175
ENST00000522020
ENST00000643429
ENST00000646478
ENST00000644096
ENST00000645678
ENST00000644366
ENST00000647051
ENST00000647416 
Ensembl Gene ID ENSG00000147316،  وENSG00000285262 
أنتريه 79648
HUGO 6954
أوميم 607117
هومولوجين 32586 
RefSeq XM_011534760
NM_001172574
NM_001172575
NM_024596
XM_011534755
XM_011534756
XM_011534757
XM_011534758
XM_011534759
NM_001322042
NM_001322043
NM_001322045
NR_136159
XM_017013829
XM_017013831
XM_017013832
XM_017013833
XR_001745596
NM_001363979
NM_001363980 
يونيبروت Q8NEM0
بيانات أخرى
الموقع الكروموسومي Chr. 8 p23
Microcephalin protein
معرف
رمز Microcephalin
قاعدة بيانات عوائل البروتينات PF12258
إنتربرو IPR022047

التركيب

تشمل بروتينات الميكروسيفالين النطاقات الثلاث الآتية:

التعبير الجيني في الدماغ

يُعبر عن جين MCPH1 في دماغ الجنين، فيالدماغ الأمامي المتطور، وجدران البطينات الجانبية، تنقسم خلايا هذه المنطقة، مُنتجةً الأعصاب التي تهاجر في النهاية إلى القشرة المخية.

التطور

ظهر نموذج مشتق من MCPH1 يسمى بمجوعة النمط الفردانيD منذ حوالي 37,000 سنة مضت (أي وقت بين 14,000 و 60، 000 سنوات) وانتشر ليصبح النموذج الأكثر شيوعاً من جين الميكروسيفالين في جميع أنحاء العالم باستثناء "صحراء الجنوب الإفريقي"؛ ويقترح هذا الانتشار السريع المسح الاصطفائي.[11][12] ومع ذلك، حدد العلماء أن هذه الضغوط التطورية قد تكون السبب في انتشار هذه الطفرات.[13] كما يُعتقد أن يكون هذا المتغير الجيني سببًا مشاركًا في زيادة حجم الدماغ. ترتبط التوزيعات الحديثة من الكروموسومات التي تحمل الأشكال السلفية MCPH1 و ASPM بالإصابة ب اللغة النغمية، ولكن طبيعة هذه العلاقة أبعد ما تكون عن الوضوح.[14]

نشأت مجموعة النمط الفرداني D من الذرية التي انفصلت من الإنسان الحديث منذ حوالي 1.1 مليون سنة مضت وانجبلت داخليًا في ذرية البشر مؤخرًا. يدعم هذا الاستنتاج المزج بين الإنسان الحديث وسلالات الإنسان البدائي المنقرضة. بينما اقتُرح الإنسان البدائي كمصدر لمجموهة النمط الفرداني تلك، لم يتم العثور على هذا النمط الفراني في الأفراد المستخدمة لإعداد المشروع الأول لجينوم الإنسان البدائي.[15][16]

جدل

بدأت نتائج هذا البحث في إثارة جدل معتبر في الوسط العلمي. جون ديربيشايبر، الكاتب في الوطنية للمراجعة على الانترنت، كتب نتيجةً لما تُوُصل إليه، " حلمنا الوطني العزيز للجدارة المُختلطة جيدًا والمتناغمة [...] ربما يكون غير قابل للتحقيق.[17]" ويرى ريتشارد ليوونتين أن هاتين الرورقتين المنشورتين ك" مثالين فظيعين من الذهاب بهذه المعلومات إلى مستوىً بعيد في محاولة لجعلها نبأ الساعة." يحتفظ بروس لان برأيه في كون هذه الدراسات سليمة، ويعتبرف بكون العلاقة المباشرة بين هذه الجينات خاصةً والإدراك أو الذكاء غير مُثبتة بوضوح. يشترك لان الآن في مجالات أخرى للدراسة.[18][19]

كما أفادت دراسات الجمعية الوراثية في وقت لاحق بواسطة ميكيل بوبروف وآخرون وايفانز وآخرون أن النمط الوراثي ل MCPH1 يندرج ضمن التحديد الإيجابي. وجد تحليل أجراه تيمبسون وآخرون أنه "لا علاقة ذات معزىً واح بين حجم الدماغ ومختلف التدابير الادراكية"[20] ومع ذلك، أظهرت دراسة لاحقة أجراها ريمول وآخرون[10] ارتباط بين حجم وهيكل الدماغ واثنين من جينات صغر الرأس، MCPH1 (فقط في الإناث) و CDK5RAP2 (فقط في الذكور). على عكس الدراسات السابقة، التي تأخذ في الاعتبار فقط التعدد الشكلي لأعداد صغيرة من النوكليوتيدات واحدة الاكسونيك SNPs ولا تعير اهتمامًا للتأثيرات الخاصة بالجنس، استخدمت هذه الدراسة تقنية المجموعة المصفوفة الدقيقة لتضع نمطًا جينيًا من ال SNPs المرتبطة بجينات ال MCPH جميعها، بما في ذلك مناطق المنبع والمصب، سامحةً للآثار المنفصلة للذكور والإناث.

نموذج حي

استُخدم النموذج الحي في دراسة وظيفة MCPH1. تم إنشا خط من الف~ران المعدلة جينيًا المشروطة، المسمى ب Mcph1tm1a(EUCOMM)Wtsi '[27][28] كجزء من من برنامج الاتحاد الدولي للفئران المعدلة جينيا — مشروع الطفرات الفائق لتوليد وتوزيع نماذج حيوانية للأمراض للعلماء المهتمين.[29][30][31]

وخضعت الحيوانات الذكور والإناث للفحص المظهري الموحد لتحدي آثار الحذف.[32] تم إجراء أربعة وعشرين اختبارًا على الفئران المتحولة ولوحظ ست تشوهات رئيسية. عانت الحيوانات المتحولة المقترنة زيجوتيًا من العقم، انعدام رد فعل الصيوان الانعكاسي، ومستوىً متوسط من الصمم، تشكل غير طبيعي للقرنية والعدسة، عتامة العدسة، وعدم استقرار كروموسومي في اختبار النواة الدقيقة.

أفراد الأسرة

بالإضافة إلى MCPH1 فأفراد الأسرة الخمسة الأخرى هم: MCPH2، CDK5RAP2، MCPH4، ASPM ، CENPJ.

مقالات ذات صلة

روابط خارجية

Neanderthal Brains - a lecture by Bruce Lahn - from the NYAS podcasts.

  • Passemard, Sandrine; Kaindl, Angela M; Titomanlio, Luigi; Gerard, Benedicte; Gressens, Pierre; Verloes, Alain (1993). "Primary Autosomal Recessive Microcephaly". In Pagon, Roberta A; Bird, Thomas D; Dolan, Cynthia R; Stephens, Karen; Adam, Margaret P (المحررون). GeneReviews. PMID 20301772.
  • Medterms
  • Xu, X.; Lee, J; Stern, DF (2004). "Microcephalin is a DNA Damage Response Protein Involved in Regulation of CHK1 and BRCA1". Journal of Biological Chemistry. 279 (33): 34091–4. doi:10.1074/jbc.C400139200. PMID 15220350.
  • Wang, Y.-q.; Su, B (2004). "Molecular evolution of microcephalin, a gene determining human brain size". Human Molecular Genetics. 13 (11): 1131–7. doi:10.1093/hmg/ddh127. PMID 15056608.
  • EMBL{{http://ensurehealth.net|date=Feb 2016}}
  • Bates, Timothy C.; Luciano, Michelle; Lind, Penelope A.; Wright, Margaret J.; Montgomery, Grant W.; Martin, Nicholas G. (2008). "Recently-derived variants of brain-size genes ASPM, MCPH1, CDK5RAP and BRCA1 not associated with general cognition, reading or language". Intelligence. 36 (6): 689. doi:10.1016/j.intell.2008.04.001.

مراجع

  1. ببب: 3KTF​; Singh N, Heroux A, Thompson JR, Mer G (2010). "Structure of the N-terminal BRCT domain of human microcephalin (MCPH1)". بنك بيانات البروتينات. doi:10.2210/pdb3ktf/pdb. مؤرشف من الأصل في 30 يونيو 2016.
  2. Jackson, Andrew P.; Eastwood, Helen; Bell, Sandra M.; Adu, Jimi; Toomes, Carmel; Carr, Ian M.; Roberts, Emma; Hampshire, Daniel J.; et al. (2002). "Identification of Microcephalin, a Protein Implicated in Determining the Size of the Human Brain". The American Journal of Human Genetics. 71 (1): 136–42. doi:10.1086/341283. PMC . PMID 12046007.
  3. Lin, Shiaw-Yih; Elledge, Stephen J (2003). "Multiple Tumor Suppressor Pathways Negatively Regulate Telomerase". Cell. 113 (7): 881–9. doi:10.1016/S0092-8674(03)00430-6. PMID 12837246.
  4. الوراثة المندلية البشرية عبر الإنترنت (OMIM) 251200
  5. Jackson, Andrew P.; McHale, Duncan P.; Campbell, David A.; Jafri, Hussain; Rashid, Yasmin; Mannan, Jovaria; Karbani, Gulshan; Corry, Peter; et al. (1998). "Primary Autosomal Recessive Microcephaly (MCPH1) Maps to Chromosome 8p22-pter". The American Journal of Human Genetics. 63 (2): 541–6. doi:10.1086/301966. PMC . PMID 9683597.
  6. Wang, Y.-q.; Su, B (2004). "Molecular evolution of microcephalin, a gene determining human brain size". Human Molecular Genetics. 13 (11): 1131–7. doi:10.1093/hmg/ddh127. PMID 15056608.
  7. Evans, P. D.; Anderson, JR; Vallender, EJ; Choi, SS; Lahn, BT (2004). "Reconstructing the evolutionary history of microcephalin, a gene controlling human brain size". Human Molecular Genetics. 13 (11): 1139–45. doi:10.1093/hmg/ddh126. PMID 15056607.
  8. Woods, R. P.; Freimer, NB; De Young, JA; Fears, SC; Sicotte, NL; Service, SK; Valentino, DJ; Toga, AW; Mazziotta, JC (2006). "Normal variants of Microcephalin and ASPM do not account for brain size variability". Human Molecular Genetics. 15 (12): 2025–9. doi:10.1093/hmg/ddl126. PMID 16687438.
  9. Rushton, J. P.; Vernon, P. A; Bons, T. A. (2007). "No evidence that polymorphisms of brain regulator genes Microcephalin and ASPM are associated with general mental ability, head circumference or altruism". Biology Letters. 3 (2): 157–60. doi:10.1098/rsbl.2006.0586. PMC . PMID 17251122.
  10. Rimol, Lars M.; Agartz, Ingrid; Djurovic, Srdjan; Brown, Andrew A.; Roddey, J. Cooper; Kahler, Anna K.; Mattingsdal, Morten; Athanasiu, Lavinia; et al. (2010). "Sex-dependent association of common variants of microcephaly genes with brain structure". Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (1): 384–8. Bibcode:2010PNAS..107..384R. doi:10.1073/pnas.0908454107. JSTOR 40536283. PMC . PMID 20080800.
  11. Evans, Patrick D.; Gilbert, Sandra L.; Mekel-Bobrov, Nitzan; Vallender, Eric J.; Anderson, Jeffrey R.; Vaez-Azizi, Leila M.; Tishkoff, Sarah A.; Hudson, Richard R.; Lahn, Bruce T. (2005). "Microcephalin, a Gene Regulating Brain Size, Continues to Evolve Adaptively in Humans". Science. 309 (5741): 1717–20. Bibcode:2005Sci...309.1717E. doi:10.1126/science.1113722. PMID 16151009. ضع ملخصا – The New York Times (September 8, 2005).
  12. Evans, Patrick D.; Mekel-Bobrov, Nitzan; Vallender, Eric J.; Hudson, Richard R.; Lahn, Bruce T. (2006). "Evidence that the adaptive allele of the brain size gene microcephalin introgressed into Homo sapiens from an archaic Homo lineage". Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (48): 18178–83. Bibcode:2006PNAS..10318178E. doi:10.1073/pnas.0606966103. JSTOR 30051829. PMC . PMID 17090677.
  13. Mekel-Bobrov, N.; Posthuma, D.; Gilbert, S. L.; Lind, P.; Gosso, M. F.; Luciano, M.; Harris, S. E.; Bates, T. C.; et al. (2006). "The ongoing adaptive evolution of ASPM and Microcephalin is not explained by increased intelligence". Human Molecular Genetics. 16 (6): 600–8. doi:10.1093/hmg/ddl487. PMID 17220170.
  14. Dediu, Dan; Ladd, D. Robert (2007). "Linguistic tone is related to the population frequency of the adaptive haplogroups of two brain size genes, ASPM and Microcephalin". Proceedings of the National Academy of Sciences. 104 (26): 10944–9. Bibcode:2007PNAS..10410944D. doi:10.1073/pnas.0610848104. JSTOR 25436044. PMC . PMID 17537923.
  15. Pennisi, E. (2009). "NEANDERTAL GENOMICS: Tales of a Prehistoric Human Genome". Science. 323 (5916): 866–71. doi:10.1126/science.323.5916.866. PMID 19213888.
  16. Green, Richard E.; Krause, Johannes; Briggs, Adrian W.; Maricic, Tomislav; Stenzel, Udo; Kircher, Martin; Patterson, Nick; Li, Heng; et al. (2010). "A Draft Sequence of the Neandertal Genome". Science. 328 (5979): 710–22. Bibcode:2010Sci...328..710G. doi:10.1126/science.1188021. PMID 20448178.
  17. John Derbyshire (November 2005). "The specter of difference". ناشيونال ريفيو. مؤرشف من الأصل في 03 مارس 201721 سبتمبر 2008.
  18. scientists study of brain gene sparks a backlash - تصفح: نسخة محفوظة 02 فبراير 2015 على موقع واي باك مشين.
  19. Balter, M. (2006). "BRUCE LAHN PROFILE: Brain Man Makes Waves with Claims of Recent Human Evolution". Science. 314 (5807): 1871–3. doi:10.1126/science.314.5807.1871. PMID 17185582.
  20. Timpson, Nicholas; Heron, Jon; Davey Smith, George; Enard, Wolfgang (2007). "Comment on Papers by Evans et al. And Mekel-Bobrov et al. On Evidence for Positive Selection of MCPH1 and ASPM". Science. 317 (5841): 1036. Bibcode:2007Sci...317.1036T. doi:10.1126/science.1141705. PMID 17717170.
  21. "Neurological assessment data for Mcph1". Wellcome Trust Sanger Institute. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2020.
  22. "Eye morphology data for Mcph1". Wellcome Trust Sanger Institute. مؤرشف من الأصل في 11 مايو 2020.
  23. "Salmonella infection data for Mcph1". Wellcome Trust Sanger Institute. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2020.
  24. "Citrobacter infection data for Mcph1". Wellcome Trust Sanger Institute. مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2020.
  25. Gerdin, AK (2010). "The Sanger Mouse Genetics Programme: High throughput characterisation of knockout mice". Acta Ophthalmologica. 88: 0. doi:10.1111/j.1755-3768.2010.4142.x.
  26. Mouse Resources Portal, Wellcome Trust Sanger Institute. نسخة محفوظة 22 مارس 2015 على موقع واي باك مشين.
  27. "International Knockout Mouse Consortium". مؤرشف من الأصل في 10 مايو 2020.
  28. "Mouse Genome Informatics". مؤرشف من الأصل في 5 فبراير 2018.
  29. Skarnes, William C.; Rosen, Barry; West, Anthony P.; Koutsourakis, Manousos; Bushell, Wendy; Iyer, Vivek; Mujica, Alejandro O.; Thomas, Mark; et al. (2011). "A conditional knockout resource for the genome-wide study of mouse gene function". Nature. 474 (7351): 337–42. doi:10.1038/nature10163. PMC . PMID 21677750.
  30. Dolgin, Elie (2011). "Mouse library set to be knockout". Nature. 474 (7351): 262–3. doi:10.1038/474262a. PMID 21677718.
  31. International Mouse Knockout Consortium; Collins, FS; Rossant, J; Wurst, W (2007). "A Mouse for All Reasons". Cell. 128 (1): 9–13. doi:10.1016/j.cell.2006.12.018. PMID 17218247.
  32. Van Der Weyden, Louise; White, Jacqueline K; Adams, David J; Logan, Darren W (2011). "The mouse genetics toolkit: Revealing function and mechanism". Genome Biology. 12 (6): 224. doi:10.1186/gb-2011-12-6-224. PMC . PMID 21722353.

موسوعات ذات صلة :