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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)新聞網(wǎng)】科研人員發(fā)現(xiàn)人類大腦進(jìn)化幼態(tài)持續(xù)現(xiàn)象的分子機(jī)制

2019-03-29 中國(guó)新聞網(wǎng)

【字體：大中小】

語(yǔ)音播報(bào)

　　幼態(tài)持續(xù)是人類進(jìn)化中發(fā)生的獨(dú)特現(xiàn)象。與非人靈長(zhǎng)類相比，人類的發(fā)育速度慢，發(fā)育過程延緩。人類的幼態(tài)持續(xù)在進(jìn)化上的重要性在于為大腦發(fā)育和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可塑性，提供了更長(zhǎng)的時(shí)間窗口，是人類智力形成的關(guān)鍵因素。然而，我們對(duì)人類幼態(tài)持續(xù)的遺傳基礎(chǔ)尚不清楚。

　　中科院昆明動(dòng)物所宿兵研究組早在2004年通過對(duì)人類大腦發(fā)育關(guān)鍵基因MCPH1的分子進(jìn)化研究，首次發(fā)現(xiàn)該基因的蛋白序列在人類起源中發(fā)生了多個(gè)位點(diǎn)的人類特有變異。2013年，他們通過細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，這些人類特異的序列變異會(huì)改變MCPH1對(duì)下游基因的調(diào)控模式，在細(xì)胞水平證實(shí)了MCPH1人類特異突變具有功能效應(yīng)。

　　在前期研究工作的基礎(chǔ)上，宿兵研究組在國(guó)際上首次構(gòu)建了攜帶人類基因(MCPH1)拷貝的轉(zhuǎn)基因恒河猴模型，成功獲得了8個(gè)F0代和3個(gè)F1代轉(zhuǎn)基因猴?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過核磁共振腦影像分析對(duì)大腦發(fā)育進(jìn)行了跟蹤，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因猴存在明顯的神經(jīng)細(xì)胞與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成熟延遲的現(xiàn)象。進(jìn)一步的腦組織學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)的分析還表明，轉(zhuǎn)基因猴眾多與神經(jīng)元分化與成熟相關(guān)基因的表達(dá)受到了抑制，其表達(dá)峰值明顯延后，這可能是導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因猴大腦發(fā)育延緩的分子基礎(chǔ)。

　　尤為重要的是，科研人員對(duì)轉(zhuǎn)基因猴的認(rèn)知能力進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)與野生型對(duì)照猴相比，轉(zhuǎn)基因猴的工作記憶能力明顯提高，說明大腦發(fā)育的延緩對(duì)轉(zhuǎn)基因猴的智力提升可能是有益的，類似于人類大腦發(fā)育的幼態(tài)持續(xù)現(xiàn)象。

　　這一研究成果，是首次利用非人靈長(zhǎng)類轉(zhuǎn)基因模型，研究人類特異的遺傳變異對(duì)人類智力起源的貢獻(xiàn)及其分子機(jī)制，顯示了轉(zhuǎn)基因猴模型對(duì)研究人類起源以及人類特有腦疾病(如老年癡呆等)的重要價(jià)值。

　　該項(xiàng)研究由宿兵研究組與國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)(昆明理工大學(xué)、昆明醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院以及美國(guó)北卡羅來納大學(xué)等)合作完成，受到中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)(動(dòng)物復(fù)雜性狀的進(jìn)化解析與調(diào)控)、國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目(靈長(zhǎng)類大腦進(jìn)化的轉(zhuǎn)基因獼猴研究)、國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體項(xiàng)目(動(dòng)物微形態(tài)進(jìn)化的遺傳創(chuàng)新基礎(chǔ))以及中科院青促會(huì)項(xiàng)目的資助。

　　記者28日從中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所獲悉，該所宿兵研究組聯(lián)合國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，利用非人靈長(zhǎng)類轉(zhuǎn)基因模型，發(fā)現(xiàn)人類大腦進(jìn)化幼態(tài)持續(xù)現(xiàn)象的分子機(jī)制。這一研究結(jié)果在國(guó)際知名刊物National Science Review上發(fā)表。
　　幼態(tài)持續(xù)是人類進(jìn)化中發(fā)生的獨(dú)特現(xiàn)象。與非人靈長(zhǎng)類相比，人類的發(fā)育速度慢，發(fā)育過程延緩。人類的幼態(tài)持續(xù)在進(jìn)化上的重要性在于為大腦發(fā)育和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可塑性，提供了更長(zhǎng)的時(shí)間窗口，是人類智力形成的關(guān)鍵因素。然而，我們對(duì)人類幼態(tài)持續(xù)的遺傳基礎(chǔ)尚不清楚。
　　中科院昆明動(dòng)物所宿兵研究組早在2004年通過對(duì)人類大腦發(fā)育關(guān)鍵基因MCPH1的分子進(jìn)化研究，首次發(fā)現(xiàn)該基因的蛋白序列在人類起源中發(fā)生了多個(gè)位點(diǎn)的人類特有變異。2013年，他們通過細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，這些人類特異的序列變異會(huì)改變MCPH1對(duì)下游基因的調(diào)控模式，在細(xì)胞水平證實(shí)了MCPH1人類特異突變具有功能效應(yīng)。
　　在前期研究工作的基礎(chǔ)上，宿兵研究組在國(guó)際上首次構(gòu)建了攜帶人類基因(MCPH1)拷貝的轉(zhuǎn)基因恒河猴模型，成功獲得了8個(gè)F0代和3個(gè)F1代轉(zhuǎn)基因猴?？蒲袌F(tuán)隊(duì)通過核磁共振腦影像分析對(duì)大腦發(fā)育進(jìn)行了跟蹤，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因猴存在明顯的神經(jīng)細(xì)胞與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成熟延遲的現(xiàn)象。進(jìn)一步的腦組織學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)的分析還表明，轉(zhuǎn)基因猴眾多與神經(jīng)元分化與成熟相關(guān)基因的表達(dá)受到了抑制，其表達(dá)峰值明顯延后，這可能是導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因猴大腦發(fā)育延緩的分子基礎(chǔ)。
　　尤為重要的是，科研人員對(duì)轉(zhuǎn)基因猴的認(rèn)知能力進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)與野生型對(duì)照猴相比，轉(zhuǎn)基因猴的工作記憶能力明顯提高，說明大腦發(fā)育的延緩對(duì)轉(zhuǎn)基因猴的智力提升可能是有益的，類似于人類大腦發(fā)育的幼態(tài)持續(xù)現(xiàn)象。
　　這一研究成果，是首次利用非人靈長(zhǎng)類轉(zhuǎn)基因模型，研究人類特異的遺傳變異對(duì)人類智力起源的貢獻(xiàn)及其分子機(jī)制，顯示了轉(zhuǎn)基因猴模型對(duì)研究人類起源以及人類特有腦疾病(如老年癡呆等)的重要價(jià)值。
　　該項(xiàng)研究由宿兵研究組與國(guó)內(nèi)外多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)(昆明理工大學(xué)、昆明醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院以及美國(guó)北卡羅來納大學(xué)等)合作完成，受到中科院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)(動(dòng)物復(fù)雜性狀的進(jìn)化解析與調(diào)控)、國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)項(xiàng)目(靈長(zhǎng)類大腦進(jìn)化的轉(zhuǎn)基因獼猴研究)、國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新群體項(xiàng)目(動(dòng)物微形態(tài)進(jìn)化的遺傳創(chuàng)新基礎(chǔ))以及中科院青促會(huì)項(xiàng)目的資助。

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