Сучасні людські версії гена PSPH виробляють критично важливу для мозку амінокислоту L-серин ефективніше, ніж стародавні версії мисливців-збирачів, згідно з новим дослідженням у FEBS Open Bio.
Дослідження
Ген PSPH кодує фосфосеринфосфатазу — фермент, який допомагає синтезувати L-серин, амінокислоту, необхідну для розвитку центральної нервової системи, синаптичної пластичності та підтримки мієлінової оболонки. Коли функція PSPH порушується, виробництво L-серину падає, що призводить до серйозних неврологічних проблем, включаючи мікроцефалію, судоми та затримки розвитку.
Дослідники під керівництвом Александра ДеЛуни, доктора філософії, з Центру досліджень та передових наук (CINVESTAV) у Мексиці, разом із співавторами Маурісіо Кампа-Альваресом, Діаною Асенсіо, Мігелем Вальєбуено-Естрадою та колегами, вивчали, як ген PSPH еволюціонував протягом людської історії. Команда використовувала еволюційно-керовані тести комплементації на дріжджах — метод, при якому людські варіанти гена PSPH експресуються в клітинах дріжджів, позбавлених їхнього власного аналога. Вимірюючи, наскільки добре кожен людський варіант відновлював ріст дріжджів через синтез L-серину, дослідники могли безпосередньо порівнювати ферментативну силу різних варіантів.
Результати показали чіткий функціональний градієнт. Сучасні людські послідовності PSPH продемонстрували найвищу ферментативну активність. Стародавні версії мисливців-збирачів показали помітно знижену функцію. Варіанти PSPH, пов’язані із захворюваннями — ті, що пов’язані з відомими патогенними мутаціями — мали найслабшу функціональну продуктивність з усіх.
Дослідження було опубліковано в FEBS Open Bio (DOI: 10.1002/2211-5463.70308) і є відкритим доступом. Дослідницька група наголошує, що поступове збільшення функції PSPH від стародавніх до сучасних людей свідчить про те, що еволюційний селективний тиск сприяв посиленому синтезу L-серину, потенційно підтримуючи зростаючі метаболічні потреби сучасного людського мозку.
Чому це важливо
L-серин — не просто амінокислота. Він слугує попередником для D-серину, ключового нейромодулятора, що бере участь у сигналізації NMDA-рецепторів, а також для складних ліпідів, необхідних для розвитку мозку та підтримки мієліну. Виявлення того, що сучасні люди мають ефективнішу версію ферменту PSPH, ніж наші предки-мисливці-збирачі, натякає на те, як сама біохімія мозку еволюціонувала, щоб задовольнити зростаючі когнітивні потреби.
Для всіх, хто цікавиться когнітивними здібностями, це дослідження підкреслює фундаментальний момент: функція мозку залежить від точної молекулярної машини. Варіації в генах, таких як PSPH, можуть тонко впливати на те, наскільки ефективно ваш мозок виробляє будівельні блоки, необхідні для навчання, пам’яті та нейронної комунікації. Хоча патогенні мутації PSPH викликають серйозні розлади, дослідження також показує, що навіть стародавні, не пов’язані із захворюваннями варіанти мали знижену функцію — демонструючи, що невеликі біохімічні відмінності можуть накопичуватися протягом еволюційного часу.
Що ви можете зробити
Ви не можете змінити свій ген PSPH, але ви можете підтримати біохімічні шляхи, на які він впливає. L-серин міститься в таких продуктах, як соя, яйця та солодка картопля. Пріоритет сну, регулярні фізичні вправи та багатий на поживні речовини раціон допомагають підтримувати загальне здоров’я мозку. Якщо вам цікаво, як ваші власні когнітивні здібності порівнюються, валідована оцінка може запропонувати корисну перспективу.
«Наше дослідження підкреслює потенціал поєднання еволюційно-керованого пріоритезації варіантів із масштабованими гетерологічними аналізами для виявлення функціональних відмінностей, які інакше могли б залишитися непоміченими». — Александр ДеЛуна, доктор філософії
Джерело: Neuroscience News
Цікаво дізнатися про власний мозок? Пройдіть наш безкоштовний адаптивний тест IQ або спробуйте 306 рівнів тренування мозку.