Biologie in unserer Zeit (BiuZ - E-Journal)
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How human-specific genes have expanded the primate neocortex:
No full textIn den letzten Jahren zeigte sich, dass menschenspezifische Gene einen entscheidenden Beitrag zu der evolutionären Neokortex-Expansion des Menschen leisteten. Eines dieser Gene ist ARHGAP11B. ARHGAP11B ist spezifisch in den Vorläuferzellen des Neokortex exprimiert. Durch die Verwendung unterschiedlicher Modellorganismen konnte gezeigt werden, dass dieses Gen nicht nur die Anzahl der relevanten Vorläuferzellen, sondern auch die Anzahl der Neurone der äußeren kortikalen Schichten vergrößern kann. ARHGAP11B erreicht dies, indem es innerhalb der Mitochondrien agiert und ähnlich wie in Tumorzellen die Glutaminolyse verstärkt. Schließlich konnte gezeigt werden, dass diese Effekte von ARHGAP11B ein Primatengehirn vergrößern und dessen Faltung induzieren können. An einem Mausmodell konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass diese Vergrößerung zu verbesserten kognitiven Leistungen führt. ARHGAP11B ist somit höchstwahrscheinlich ein entscheidender Faktor der evolutionären Neokortex-Expansion des Menschen. Im Einklang damit ist der in menschlichen Hirnorganoiden erhobene Befund, dass ARHGAP11B essentiell für die große Anzahl an basalen Vorläuferzellen ist, die den sich entwickelnden menschlichen Neokortex auszeichnen. Insofern dürfte die Analyse weiterer menschenspezifischer Gene unser Verständnis der humanen Neokortex-Evolution weiter verbessern.In recent years, human-specific genes have been shown to be key contributors to the expansion of the human neocortex in the course of evolution. One of these genes is ARHGAP11B. ARHGAP11B is specifically expressed in progenitor cells of the neocortex. By using different model organisms, it has been possible to show that the product of this gene can increase not only the number of the relevant progenitor cells but also the number of upper-layer neurons. ARHGAP11B achieves this by acting within mitochondria and enhancing glutaminolysis, similar to what happens in cancer cells. In the end, it has been possible to show that these effects of ARHGAP11B can enlarge the primate brain and induce its folding. Furthermore, it could be demonstrated on a mouse model that this enlargement leads to improved cognitive performance. Thus, ARHGAP11B is most likely an essential factor for the evolutionary expansion of the human neocortex. Consistent with this is the finding in human brain organoids that ARHGAP11B is essential for the high number of basal progenitors which is characteristic of the developing human neocortex. Accordingly, the analysis of additional human-specific genes probably further improves our understanding of human neocortex evolution
Massive Gefährdung eines großen Teils der Reptilien
Get PDFErstmals wurde eine umfassende Analyse der Bedrohungssituation der paraphyletischen Klasse der Reptilien durchgeführt. Von den 10.196 in die Studie einbezogenen Arten sind mindestens 1.829 bedroht, also über ein Fünftel. Bereits eingeleitete Schutzmaßnahmen für andere Landwirbeltiere können auch vielen bedrohten Reptilienarten zugutekommen; insbesondere sehr kleinräumig verbreitete Spezies bedürfen jedoch besonderer Aufmerksamkeit
Molecular phylogenetics: In spite of impressive advances, there remains a need for research on biological and methodical questions:
No full textDie Erforschung der Stammesgeschichte der Organismen hat mit der Entwicklung der Molekulargenetik große Fortschritte gemacht. Wesentlich waren die Entwicklung der Sequenziertechniken für genomische DNA und effiziente heuristische Verfahren für die Datenanalyse. Die traditionelle Klassifikation der Tiere konnte mehrfach revidiert werden, es bleiben jedoch ungeklärte Fragen. Ergebnisse widersprechen sich oft, besonders wenn Ereignisse aus der Frühzeit der Evolution der Vielzeller rekonstruiert werden. In anderen Fällen lassen sich aus DNA-Daten errechnete Stammbäume nicht mit anatomischen Daten in Einklang bringen. Systematische Fehler der Algorithmen sowie die Verfügbarkeit von einem phylogenetischen Signal in den Daten müssen weiter erforscht werden.With the recent development of molecular genetics, research on the phylogeny of organisms has made great progress. In particular, the development of new DNA sequencing techniques and efficient heuristic methods for data analysis have been important. Repeatedly, the traditional classification of animals could be revised; however, there remain unanswered questions. The results are often contradictory, especially when events from the early days of the evolution of multicellular organisms are reconstructed. In other cases, phylogenetic trees obtained from DNA data do not match the anatomical data. Systematic errors of algorithms as well as the availability of a phylogenetic signal in the data need further investigation
