换上这个基因变体，小鼠也会“花言巧语”

克日，一项宣布于《天然-通信》的研讨发明，携带人源化卵白NOVA1变体的小鼠收回的啼声比野生型小鼠更庞杂。该研讨无望为找到影响人类言语才能演变的要害基因供给更多线索。人类何时以及怎样取得语言所需的年夜脑神经回路始终是个谜。24年前，FOXP2基因的发明为解开上述谜团供给了线索。研讨职员发明该基因的两种罕见变体的缺掉会招致人类言语缺点，这种缺掉也会对小鼠发声发生影响。然而，当研讨职员对假设不存在言语的尼安德特人跟丹尼索瓦人基因组停止测序时，发明其携带了与古代人雷同的FOXP2变体。这使该基因是人类言语演变的要害这一说法存疑。2012年，再次对丹尼索瓦人基因停止测序后，研讨职员发明了数个古代人类特有的基因变体，此中8个与脑功效有关。在这之中，一个NOVA1基因变体惹起了美国洛克菲勒年夜学分子神经肿瘤学试验室担任人、神经学家Robert Darnell的留神。Darnell自20世纪90年月初就在研讨该基因，提醒了其在参加脑发育跟对言语才能极为主要的神经肌肉把持的神经元中发生RNA联合卵白。别的，他还发明，人类版本的该卵白——I197V，与其余哺乳植物跟鸟类版本的该卵白仅在一个氨基酸上有差别。厥后，Darnell等人在小鼠体内追踪了该卵白，发明它在小数的全部年夜脑中都很活泼，尤其是中脑，它可能调理与声道活动把持相干的通路。随后，研讨职员测试了人类变体能否会转变小鼠发声。应用CRISPR基因编纂技巧将小鼠神经元中发明的基因版本调换为人类变体，Darnell与洛克菲勒年夜学言语神经遗传学试验室担任人、神经迷信家Erich Jarvis配合培养出携带人源化卵白的小鼠。在暗中的小鼠小笼里，研讨职员迎来了冲破。Jarvis领导的博士后Yoko Tajima跟César Vargas为一对安顿在暗中小笼中携带人源化卵白的小鼠“做媒”。笼中，雄性小鼠经由过程“花言巧语”——一种一系列人类无奈闻声的高频啼声对雌性小鼠开展寻求。当他们察看声谱图上崎岖的声波时，惊奇地发明这种高频啼声的庞杂水平与众不同。于是他们破行将灌音提交给Jarvis。经由剖析后，他们发明，携带人源化卵白的雄性小鼠啼声中声调跟音高变更更丰盛，远比野生型小鼠召唤雌性小鼠的啼声庞杂。在其余试验中，与母亲分别的携带人源化卵白的幼鼠收回的求救旌旗灯号也表示出更高频、更丰盛的声学特点。“仅一种氨基酸的调换就能够转变小鼠的高阶行动。”Tajima说。别的，研讨职员还发明，人类版本的NOVA1卵白会剪切并转变与发声跟语言阻碍相干的基因构造。该变体在古代人类中多少乎广泛存在。研讨团队在65万份基因组数据库样本中仅发明6个变体缺掉的样本，这标明其可能在古代人谱系与昔人类分别后30万年内阅历了强抉择压力。达内尔近来讲演的首例临床病例进一步佐证其主要性：一名仅携带单拷贝该变体的儿童确诊自闭症，并伴有重大活动跟言语发育阻碍。对此，其余迷信家表现，NOVA1可能不是独一塑造人类言语才能的基因，或者另有很多其余基由于人类发声、塑造言语才能奠基了基本。相干论文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-025-56579-2