محققان UCLA موفق به کشف اولین نقشه تنظیم ژنیِ نوروژنز انسان شدند، فرایندی که طی آن سلول‌های بنیادی به سلول‌های مغزی تمایز یافته و قشر مغز گسترش می‌یابد. دانشمندان فاکتورهایی را که رشد مغز ما را کنترل کرده و در بعضی مواقع سبب اختلالات مغزی متعددی می‌شوند، شناسایی کرده‌اند.
مقاله مرتبط: تمایز سلولی؛ اختیار در سایۀ اجبار
مغز انسان به دلیل اندازه‌ی وسیع قشر، با مغز موش‌ها و میمون‌ها متفاوت است. قشر مغز مسئول تفکرات، درک و ارتباطات پیچیده است. دانشمندان در حال کشف مکانیسم‌های ملکولی و سلولی رشد مغز انسان و نقش مهم آن‌ها در توانایی شناخت انسان هستند.
تکامل مغز انسان در دوره‌های مشخصی، از طریق بیان ژن در برخی از نواحی مغز یا سلول‌ها، هدایت می‌شود. بیان ژن، فرایندی که طی آن ساختار DNA به محصولات عملکردی مانند پروتئین‌ها تبدیل می‌شود، در سطوح متعددی از طریق قطعاتی از DNA که در زمان‌های کلیدی به عنوان سویچ‌های خاموش و روشن عمل می‌کنند، کنترل می‌شود. اما تا کنون هیچ نقشه‌ای وجود نداشت که بتواند این فعالیت را در طول نوروژنز توضیح دهد و موقعیت این سویچ‌ها را روی کروموزوم‌ها مشخص کند.
به کمک تکنیک زیست ملکولی ATAC-seq، محققان UCLA نواحی از ژنوم را که در طول نوروژنز فعال هستند، مشخص کردند. آن‌ها این اطلاعات را با اطلاعات مربوط به بیان ژن آن نواحی از مغز ترکیب کردند. محققان همچنین از اطلاعات مربوط به الگوی تا شدن کروموزوم‌ها استفاده کردند. الگوی تا شدن کروموزوم‌ها چگونگی کدگذاری اطلاعات ژنتیکی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این ترکیب اطلاعات به دانشمندان کمک کرد عناصر تنظیم کننده‌ی ژن‌های کلیدی در نوروژنز را مشخص کنند. یکی از ژن‌ها به نام «EOMES/Tbr2»، هنگام خاموش شدن سبب ناهنجاری‌های شدید مغزی می‌شود. با استفاده از تکنولوژی CRISPR دانشمندان توانستند نقش این ژن‌ها را اثبات کنند.
مقاله مرتبط: نُه دست‌آورد شگفت‌انگیز CRISPR در سال ۲۰۱۷
محققان دریافتند که برخی از اختلالات روانپزشکی از جمله اسکیزوفرنی، افسردگی، ADHD و روان‌رنجوری، در مراحل اولیه تکامل مغز در جنین منشا دارند. حتی توانایی‌های ذهنی فرد در آینده در طول نوروژنز شکل می‌گیرد.
همچنین محققان مکانیسم عمده‌ای را که سبب بزرگ شدن اندازه‌ی سطح قشر مغز در انسان‌ها نسبت به سایر نخستی‌ها می‌شود، کشف کردند. آن‌ها توالی ژنی را شناسایی کردند که بیان ژنِ گیرنده‌ی فاکتور رشد فیبروبلاست را تغییر می‌دهد. این گیرنده فرایندهای مهم زیستی از جمله تکثیر و تقسیم سلول‌ها را نیز تنظیم می‌کند، بنابراین اعمال مشخصی را به سلول‌ها واگذار می‌کند. این توالی ژنی در انسان، نسبت به موش و سایر نخستی‌ها، فعا‌ل‌تر است که توضیح می‌دهد چرا مغز انسان بزرگتر است.
