Schrijffoutje in dna is oorzaak reuzenhersens

Eén minieme, toevallige letterwijziging in het menselijk dna moet er diep in de prehistorie voor hebben gezorgd dat we enorme, vergrote hersenen kregen. Het schrijffoutje - een G op een plek waar eerst een C stond - drukte toevallig een turboknop in voor het maken van extra hersencellen, hebben Duitse wetenschappers ontdekt.

Reageerbuisjes met dna. Beeld afp

'Kennelijk moet deze mutatie onze voorouders een ongekend voordeel hebben verschaft. Razendsnel verspreidde hij zich door de mensenpopulatie', vertelt neurobioloog Wieland Huttner van het Max Planck Instituut voor Moleculaire Celbiologie en Genetica in Dresden aan de telefoon. 'Dat maakt dit een van de sleutelmutaties die ons maakt tot wie we zijn.' Huttner en zijn team publiceren de ontdekking vandaag in Science Advances.

De mutatie moet ergens tussen de 1,5 en de 0,5 miljoen miljoen jaar geleden zijn opgedoken, in een gen met de onuitsprekelijke naam ARHGAP11B. De oorspronkelijke vorm van dat gen is betrokken bij een van de vele onderhoudsprocessen in weefsels. Maar door de verschrijving wordt het gen anders afgelezen, met grote gevolgen. 'Wat er precies op moleculair niveau gebeurt, weten we helaas niet', erkent Huttner. Wél staat vast dat de letterwijziging er op de een of andere manier voor zorgt dat embryo's veel meer 'basale voorlopercellen' maken, cellen die later uitgroeien tot hersenweefsel.

Neanderthaler

Bij onze voorouders de Neanderthaler en de Denisovamens was dat ook al het geval, maakt Huttner op uit het dna dat van deze prehistorische mensen bewaard is gebleven. 'De Neanderthaler had dan ook minstens zulke grote hersenen als wij.'

'Zeer interessant, en verbluffend wat zulke kleine genetische veranderingen teweeg kunnen brengen', reageert Sonja Vernes van het Max Planck Instituut voor Psycholinguïstiek in Nijmegen, niet betrokken bij het onderzoek. Ze wijst erop dat er de laatste tijd veel aandacht is voor subtiele veranderingen in de genen. 'En dit is een heel belangrijke. Al denk ik niet dat dit de enige factor is die ons brein heeft gemaakt tot wat het is', reageert ze. 'Hersenontwikkeling is een zeer complex proces.'

Genethishe manipulatie

De mutatie volgt op een eerdere genetische verandering, waarbij ARHGAP11A over zijn eigen voeten struikelde en zichzelf verdubbelde. Het is in die kopie dat de C in een G veranderde, om precies te zijn op de 661ste letter. Toen Huttner het gen in het lab ter controle met genetische manipulatie 'terugzette' naar de oervorm, deed het gen niets bijzonders meer met hersenweefsel.

Sinds onze voorouders zich afsplitsten van de andere apen, is het menselijk hersenvolume gegroeid van ongeveer een halve liter naar het huidige gemiddelde van 1,2 liter. Nu en dan ging dat in sprongen: zo hadden de vroegste mensachtigen opeens zo'n 100 milliliter hersenen meer dan hun voorouders de Australopitheken - rechtoplopende aapjes, bekend van fossiel 'Lucy'.

Toch zegt herseninhoud zeker niet alles. De Neanderthaler had meer herseninhoud dan de moderne mens, en op het Indonesische eiland Flores woonde in de steentijd een geheimzinnig jagersvolk met hersenen niet groter dan die van een chimpansee.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 de Persgroep Nederland B.V. - alle rechten voorbehouden