Hunter
Egerekkel kutatják a beszéd evolúcióját
Bár az egerek nem beszélnek, mégis fényt deríthetnek a beszéd fejlődésére, miután egy német kutatócsoport létrehozott egy emberi beszédgénnel rendelkező egeret.
"Az elmúlt évtizedben felismertük, hogy az egér egészen hasonlatos az emberhez" - mondta Wolfgang Enard, a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet molekuláris biológusa, a Cell szaklapban megjelent tanulmány szerzője. "Génjeink tulajdonképpen azonosak és működésük is hasonló". Ennek köszönhetően a tudósok már számtalan új ismeretet szereztek az emberi betegségekről. "Ezzel a tanulmánnyal elsőként alkalmazhatjuk az egereket nem csupán betegségek, de saját történetünk kutatására is" - tette hozzá.
Az embereknél a beszédproblémákban és elvileg a nyelv evolúciójában szerepet játszó FOXP2 génnek létezik egér változata is, azonban akárcsak a többi állatnál, az egereknél is hiányoznak azok a kulcsfontosságú változások, amik csak nálunk és evolúciós rokonainknál, a neandervölgyieknél találhatók meg. Több kutató is úgy véli, hogy ezek a különbségek magyarázzák, miért az ember az egyetlen állat, ami komplex nyelvekkel képes kommunikálni egyszerű morgások, vakkantások vagy dallamok helyett.
A FOXP2 gén feltételezett evolúciós fája. A szürke téglalapok a különbségeket mutatják, melyekből az ember és az egér génje között hármat számlálhatunk. Ezek közül kettő a csimpánzoktól való szétválás után keletkezett.
A csimpánzok és az emberek között az egyik jól ismert különbség a FOXP2 két aminosav-változása. Ezek a változások az emberi és a csimpánz vonal különválása után jelentek meg, korábbi tanulmányok pedig kimutatták, hogy a gén pozitív kiválasztódáson esett át. "A FOXP2 változásai az emberi evolúció során mentek végbe, jelenleg ezek tűnnek a legesélyesebbnek a beszédet kialakulásának genetikai magyarázatára" - mondta Enard. "Az egér modell az egyetlen tényleges esélyünk, hogy rájöjjünk mit csinál másként a FOXP2 emberi változata a csimpánz változattól" - az egerek génje ugyanis alapvetően azonos a csimpánzokéval, ami ideálissá teszi az ősi emberi változat modellezésére.
A FOXP2, ami gyakorlatilag egy számos gén bekapcsolására alkalmas proteint állít elő, akkor került be a köztudatba, amikor a gén egy mutálódott másolatát megtalálták egy brit családnál, melynek tagjai örökletes nyelvi rendellenességekkel küzdöttek. A mutáció a család tagjainál mind a beszédet, mind a beszédértést megnehezítette. Enard csapata a gén funkciójának kiderítése érdekében a FOXP2 emberi változatával ellátott egereket kezdett tenyészteni, melyeket összevetve normális társaikkal gyakorlatilag az ősi és az emberi beszédgén összehasonlíthatóságát jelentette.
Ez felettébb egyszerűnek hangzik, a gyakorlat azonban korántsem hozott egyértelmű eredményeket. Enard munkatársaival több száz jellemvonást hasonlított össze a transzgénikus és a normális egereknél, míg végül alig pár különbséget tudtak felsorolni, amik főként a rágcsálók agyához és viselkedéséhez kapcsolódtak. Jelentős eredmény, hogy az emberi FOXP2 génnel rendelkező egerek agyi áramköreikben olyan változásokat tapasztaltak, amit korábban az emberi beszédhez kötöttek. Szintén érdekes, hogy a genetikailag módosított egerek kicsinyeinél mérhető különbséget fedeztek fel abban az ultrahangos jeladásban, amit anyjuk fészkének kényelmes közegéből történő kikerülésükkor használnak. Enard szerint mivel az egerek kommunikációjáról még nem elegendők az ismereteink, ezért nem lehet pontosan meghatározni az említett változás jelentőségét.
Bár a FOXP2 a test sok más szövetében is aktív, az emberivé tett génnek látszólag nincs más hatása az egerekre, a módosított példányok jó egészségnek örvendenek, ugyanakkor az észlelt különbségek ablakot nyithatnak a beszéd és a nyelv képességének fejlődésére az agyban. A kutatók szerint fontos tovább kutatni a gén hatásainak gépies alapjait, valamint az ember és a majmok közötti különbségek karakterisztikáihoz való kötődését.
"Jelenleg csak találgathatunk a hatások evolúciós szerepéről" - olvasható a Cellben megjelent tanulmányban. "Mivel azonban a nem működő FOXP2 génvariációkat hordozó betegek rendellenességet tanúsítanak a szájmozgás és a beszéd közötti koordinációban, az egyik lehetőség, hogy a FOXP2 aminosav-változásai az artikulációhoz szükséges motorikus izmok - tüdő, gége, nyelv, ajkak izmai - kontrollálásának egy fokozott finomra hangolását adják. Meggyőződésünk hogy az egerekkel, emberekkel és más főemlősökkel végzett tanulmányok összehangolásával végül tisztázni tudjuk ezt a kérdést."
"Az elmúlt évtizedben felismertük, hogy az egér egészen hasonlatos az emberhez" - mondta Wolfgang Enard, a lipcsei Max Planck Evolúciós Antropológiai Intézet molekuláris biológusa, a Cell szaklapban megjelent tanulmány szerzője. "Génjeink tulajdonképpen azonosak és működésük is hasonló". Ennek köszönhetően a tudósok már számtalan új ismeretet szereztek az emberi betegségekről. "Ezzel a tanulmánnyal elsőként alkalmazhatjuk az egereket nem csupán betegségek, de saját történetünk kutatására is" - tette hozzá.
Az embereknél a beszédproblémákban és elvileg a nyelv evolúciójában szerepet játszó FOXP2 génnek létezik egér változata is, azonban akárcsak a többi állatnál, az egereknél is hiányoznak azok a kulcsfontosságú változások, amik csak nálunk és evolúciós rokonainknál, a neandervölgyieknél találhatók meg. Több kutató is úgy véli, hogy ezek a különbségek magyarázzák, miért az ember az egyetlen állat, ami komplex nyelvekkel képes kommunikálni egyszerű morgások, vakkantások vagy dallamok helyett.
A FOXP2 gén feltételezett evolúciós fája. A szürke téglalapok a különbségeket mutatják, melyekből az ember és az egér génje között hármat számlálhatunk. Ezek közül kettő a csimpánzoktól való szétválás után keletkezett.
A csimpánzok és az emberek között az egyik jól ismert különbség a FOXP2 két aminosav-változása. Ezek a változások az emberi és a csimpánz vonal különválása után jelentek meg, korábbi tanulmányok pedig kimutatták, hogy a gén pozitív kiválasztódáson esett át. "A FOXP2 változásai az emberi evolúció során mentek végbe, jelenleg ezek tűnnek a legesélyesebbnek a beszédet kialakulásának genetikai magyarázatára" - mondta Enard. "Az egér modell az egyetlen tényleges esélyünk, hogy rájöjjünk mit csinál másként a FOXP2 emberi változata a csimpánz változattól" - az egerek génje ugyanis alapvetően azonos a csimpánzokéval, ami ideálissá teszi az ősi emberi változat modellezésére.
A FOXP2, ami gyakorlatilag egy számos gén bekapcsolására alkalmas proteint állít elő, akkor került be a köztudatba, amikor a gén egy mutálódott másolatát megtalálták egy brit családnál, melynek tagjai örökletes nyelvi rendellenességekkel küzdöttek. A mutáció a család tagjainál mind a beszédet, mind a beszédértést megnehezítette. Enard csapata a gén funkciójának kiderítése érdekében a FOXP2 emberi változatával ellátott egereket kezdett tenyészteni, melyeket összevetve normális társaikkal gyakorlatilag az ősi és az emberi beszédgén összehasonlíthatóságát jelentette.
Ez felettébb egyszerűnek hangzik, a gyakorlat azonban korántsem hozott egyértelmű eredményeket. Enard munkatársaival több száz jellemvonást hasonlított össze a transzgénikus és a normális egereknél, míg végül alig pár különbséget tudtak felsorolni, amik főként a rágcsálók agyához és viselkedéséhez kapcsolódtak. Jelentős eredmény, hogy az emberi FOXP2 génnel rendelkező egerek agyi áramköreikben olyan változásokat tapasztaltak, amit korábban az emberi beszédhez kötöttek. Szintén érdekes, hogy a genetikailag módosított egerek kicsinyeinél mérhető különbséget fedeztek fel abban az ultrahangos jeladásban, amit anyjuk fészkének kényelmes közegéből történő kikerülésükkor használnak. Enard szerint mivel az egerek kommunikációjáról még nem elegendők az ismereteink, ezért nem lehet pontosan meghatározni az említett változás jelentőségét.Bár a FOXP2 a test sok más szövetében is aktív, az emberivé tett génnek látszólag nincs más hatása az egerekre, a módosított példányok jó egészségnek örvendenek, ugyanakkor az észlelt különbségek ablakot nyithatnak a beszéd és a nyelv képességének fejlődésére az agyban. A kutatók szerint fontos tovább kutatni a gén hatásainak gépies alapjait, valamint az ember és a majmok közötti különbségek karakterisztikáihoz való kötődését.
"Jelenleg csak találgathatunk a hatások evolúciós szerepéről" - olvasható a Cellben megjelent tanulmányban. "Mivel azonban a nem működő FOXP2 génvariációkat hordozó betegek rendellenességet tanúsítanak a szájmozgás és a beszéd közötti koordinációban, az egyik lehetőség, hogy a FOXP2 aminosav-változásai az artikulációhoz szükséges motorikus izmok - tüdő, gége, nyelv, ajkak izmai - kontrollálásának egy fokozott finomra hangolását adják. Meggyőződésünk hogy az egerekkel, emberekkel és más főemlősökkel végzett tanulmányok összehangolásával végül tisztázni tudjuk ezt a kérdést."
