Science：人類憑什么成為萬物之靈

　　多倫多大學的研究人員發現，我們人類成為地球上最聰明的動物得益于一個關鍵性分子事件。研究顯示，PTBP1蛋白的一個小改變控制著神經元的生成，幫助哺乳動物進化出更大更復雜的大腦。這項研究發表在八月二十日的Science雜志上。

　　在脊椎動物中，大腦的大小和復雜程度存在著很大的差異。舉例來說，人類和青蛙已經獨立演化了三億五千萬年，其大腦功能已經有天壤之別。那么這巨大的差距是如何形成的呢？科學家們發現，人類和青蛙用到的基因是相當類似的，差異主要來自于選擇性剪切（AS）。

　　選擇性剪切可以從一個基因生成多個蛋白，因此細胞內的蛋白種類比基因多得多。多倫多大學的Benjamin Blencowe教授指出，細胞的蛋白多樣性調控，反映了細胞承擔不同功能的潛力。他之前的工作表明，脊椎動物的復雜性越高，選擇性剪切事件就越普遍。正因如此，盡管脊椎動物所用的基因都差不多，但哺乳動物的蛋白多樣性顯著高于鳥類和蛙類。而大腦是選擇性剪切最為普遍的地方。

　　“我們想知道，選擇性剪切是否能使不同動物產生大腦形態差異，”文章第一作者Serge Gueroussov說。

　　哺乳動物擁有不同于其他脊椎動物的PTBP1蛋白。由于選擇性剪切，哺乳動物的PTBP1比較短。研究人員指出，PTBP1既是選擇性剪切的靶標，也是選擇性剪切的主調控子。全長PTBP1會拖延其他選擇性剪切事件，使細胞無法成為神經元。而哺乳動物的短PTBP1會解放一系列選擇性剪切事件，改變細胞內的蛋白平衡，讓細胞最終發展成神經元。

　　研究人員對雞細胞進行了基因工程改造，使其生產類似哺乳動物的短PTBP1。研究顯示，這樣的改造能使雞細胞發生與哺乳動物細胞類似的選擇性剪切事件。（延伸閱讀：Science報道中科院研究：變聰明付出了怎樣的代價）

　　“不同類型的PTBP1可能會影響胚胎生成神經元的時機，大腦復雜性和大小差異就是這樣產生的，”Blencowe說。

　　繼續篩查細胞中發生的分子事件，科學家們將會找到更多線索揭示人類是如何成為萬物之靈的。“我們的發現只是冰山一角，造成進化差異的選擇性剪切事件還有很多，”Blencowe說。