Het verschil tussen mensen- en apenhersenen heet NOTCH2NL. Het bezit van deze genfamilie, die de groei van stamcellen in de hersenschors stimuleert, is een typisch menselijk trekje. Dat blijkt uit twee publicaties (hier en hier) in het tijdschrift Cell: een van de groep van de Leuvense vorser Pierre Vanderhaeghen en een van UvA-onderzoeker Frank Jacobs en zijn Californische collega David Haussler.

Ze noemen het des te opmerkelijker omdat het oorspronkelijke Notch naamgever is van een oeroude signaalroute die je terugvindt bij vrijwel alle meercellige organismen.

De NOTCH2NL-familie (NL staat voor N-terminal like) bestaat uit zogeheten paralogen: extra kopieën van een gen (hier NOTCH2) die ooit door een duplicatiefoutje in het menselijke genoom zijn beland en daarna subtiel zijn gemuteerd. Bij NOTCH2NL gebeurde dat rond de tijd dat onze voorouders zich afsplitsten van de mensapen; Haussler en Jacobs laten zien dat je de paralogen deels terugvindt bij gorilla’s en chimpansees maar dat de complete collectie exclusief is voor de mens.

In Leuven ontdekten ze dat met name NOTCH2NLB sterk tot expressie komt bij de ontwikkeling van de hersenschors. En als je het loslaat op een celkweekje of een muizenembryo, blijk je ook daar de ontwikkeling van hersenschorsweefsel te kunnen versterken - zo te zien zorgt het dat de betrokken voorlopercellen langer meegaan en zichzelf dus vaker kunnen klonen.

De paralogen blijken bovendien van nature te zitten in een deel van chromosoom 1 dat al eerder in verband is gebracht met storingen in de hersenontwikkeling, zoals microcefalie. Uit Amerikaans onderzoek bljkt dat je bij patiënten met micro- of macrocefalie inderdaad afwijkende aantallen NOTCH2-paralogen in het DNA vindt.

Hoe NOTCH2NLB op moleculaire schaal werkt, is nog niet duidelijk. Het lijkt grotendeels de gebruikelijke NOTCH2-functionaliteit te vertonen, maar die is niet bepaald hersenschors-specifiek. Er zijn aanwijzingen dat NOTCH2NLB daarnaast DLL1 uit de circulatie haalt, een eiwit dat wél met regulering van de hersenschorsontwikkeling in verband wordt gebracht.

Mogelijk is het een topje van de ijsberg. In totaal vonden de Belgen minstens 35 genen waarvan de mens extra exemplaren heeft, en die eveneens actief zijn bij de ontwikkeling van de hersenschors. De rest moeten ze nog onderzoeken.

bron: VIB/KU Leuven