负责人类大脑皮层大尺寸的小RNA

人类独有的特定基因数量相对较少，而在胚胎发育过程中不同哺乳动物物种的大脑皮层中保守和表达的基因数量要多得多。一个尚未解决的基本问题是，在不同物种的进化过程中，这些指导大脑皮层发育的高度保守基因的表达如何受到如此不同的调节。

在Science Advances上发表的一篇论文中，来自阿利坎特神经科学研究所(西班牙)的研究人员，该研究所是西班牙国家研究委员会和埃尔切米格尔埃尔南德斯大学的联合中心，由“神经发生和”研究所主任 Víctor Borrell 博士领导皮层扩张”小组，通过关注产生称为 MIR3607 的 microRNA 的基因来研究这个问题。他们还发现，在大脑较小的物种中，例如小鼠，在进化过程中 MIR3607 的表达缺失或“沉默”会导致其大脑皮层的大小急剧减少，这最终决定了大脑的大小。

此外，它的大脑皮层变得光滑，这与大多数哺乳动物相反，后者一直在通过脑回和脑沟以峰谷起伏的方式增加其表面积。直到现在，啮齿动物大脑进化中这种继发性损失背后的遗传机制还是完全未知的。“通过我们的工作，我们表明 microRNA MIR3607 在灵长类动物和食肉动物(例如雪貂)的大大脑皮层中胚胎表达，但在小鼠中没有表达，”Victor Borrell 说。

微小 RNA (miRNA) 是小 RNA，它们不会产生蛋白质，但会调节其他基因的表达，这就是为什么它们在胚胎发育过程中必不可少的原因。然而，尽管 miRNA 具有调节基因表达的能力，但在大脑进化和扩张的背景下，它们很少受到关注。

“通过这项工作，我们已将 MIR3607 鉴定为 Wnt/β-连环蛋白信号级联的重要调节因子，该通路在大脑皮层的胚胎发育中具有关键功能，因为它调节干细胞增殖和细胞分化等过程。我们的发现也符合最近关于 miRNA 在早期皮质发育中的重要性的发现，调节神经干细胞的扩增和它们产生的胚层的稳态，”Borrell 博士解释说。

进化挫折

从进化的角度来看，这一发现表明“发育中的大脑皮层中 MIR3607 表达的缺失可能是大脑尺寸二次缩小的关键因素二次缩小的关键因素。小鼠胚胎大脑皮层中 MIR3607 的缺失提出了关键它的激活是如何被调节的，这个问题仍然没有得到解答，”博士前研究员和本文的第一作者 Kaviya Chinnappa 解释道。

某些哺乳动物群体(例如新大陆猴，尤其是啮齿动物)逆转了哺乳动物大脑皮层扩张和折叠的进化趋势，它们的大脑进化得比它们的祖先更小、更光滑。“我们的结果首次确定，在小型哺乳动物进化过程中选择了 MIR3607 的丢失，以减少小鼠大脑皮层的大小，”Borrell 指出。

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