Para peneliti telah menunjukkan bahwa ketika salah satu gen pemicu kecerdasan pada otak manusia yang selanjutnya diekspresikan secara genetik pada janin primata marmorset, maka otak dari kera keci itu bertambah besar.
Apa yang membuat manusia berbeda dengan spesies lainnya, salah satunya adalah kecerdasan kognitif. Di mana telah membuat manusia bisa mengubah informasi menjadi ilmu pengetahuan hingga menciptakan berbagai kemajuan teknologi seperti sekarang.
Kemampuan kognitif, seperti penalaraan dan bahasa, terkait erat dengan jumlah neokorteks di dalam otak. Para peneliti telah lama mempelajari sejenis gen tertentu yang disebut ARHGAP11B yang hanya ditemukan pada manusia.
Para ilmuwan dari Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics melaporkan hasil temuannya di jurnal Science.
Namun, ketika gen ini diekspresikan pada tingkat fisiologis, menyebabkan neokorteks yang bertambah pada marmoset, sejenis primata non-manusia. Dengan demikian, Ini menunjukkan bahwa gen ARHGAP11B bisa jadi sebagai penyebab perluasan neokorteks selama evolusi manusia. Selain itu, gen tersebut juga sebelumnya telah diekspresikan pada tikus dan musang, tetapi ini adalah pertama kalinya gen tersebut terbukti memiliki efek memperbesar otak yang sama pada primata non-manusia.
ARHGAP11B muncul melalui duplikasi parsial dari perluasan gen ARHGAP11A sekitar lima juta tahun yang lalu, di sepanjang garis keturunan evolusi yang mengarah pada Neanderthal, Denisovan, dan manusia modern, dan setelah garis keturunan ini terpisah dari yang mengarah pada simpanse. Protein yang berasal dari gen ARHGAP11B mengandung urutan 47 asam amino yang spesifik untuk manusia dan tidak terjadi pada protein ARHGAP11A. Namun, urutan ini sangat penting untuk kemampuan ARHGAP11B untuk memperbanyak sel induk otak.
Menurut peneliti, mutasi genetik seperti yang terjadi pada ARHGAP11B, relatif sering terjadi. Namun, mutasi satu huruf genetik tunggal dari C menjadi G pada gilirannya mengarah pada urutan 47 asam amino dalam protein yang spesifik dan esensial bagi manusia. Membentuk otak yang lebih besar yang tampaknya dengan cepat memengaruhi evolusi dari manusia. Substitusi dasar ini mungkin terjadi belum lama dibandingkan dengan ketika pertama kalinya muncul sekitar 5 juta tahun yang lalu. Mungkin antara 1,5 juta hingga 500.000 tahun yang lalu.
Tim peneliti Wieland Huttner bekerja sama dengan para penliti dari Jepang yang telah memelopori pengembangan sebuah teknologi untuk menghasilkan primata non-manusia transgenik. Mereka menghasilkan janin marmoset transgenik yang sekarang mengekspresikan ARHGAP11B, gen yang hanya dimiliki manusia.
”Kami memang menemukan bahwa neokorteks otak marmoset biasa membesar dan permukaan otaknya terlipat. Cakram kortikalnya juga lebih tebal dari biasanya. Selanjutnya, kita bisa melihat peningkatan jumlah progenitor glia radial basal di zona subventrikular luar dan peningkatan jumlah neuron lapisan atas. Jenis neuron kortikal ini meningkat pada evolusi primata.” kata Michael Heide, pemimpin penulis
Soal pertimbangan etika terkait studi ini, Wieland Huttner, di mana labnya telah memimpin semua studi genetika ini mengatakan pada sebuah pernyataan: “Kami membatasi analisis kami pada janin marmoset, karena kami mengantisipasi bahwa ekspresi gen khusus manusia ini akan memengaruhi perkembangan neokorteks pada marmoset. Mengingat konsekuensi potensial yang tidak terduga terkait dengan fungsi otak pasca kelahiran, kami menganggapnya sebagai prasyarat – dan wajib dari sudut pandang etis – untuk pertama-tama menentukan efek ARHGAP11B pada pengembangan neokorteks janisn marmoset.”
Para peneliti menyimpulkan bahwa hasil ini menunjukkan bahwa gen ARHGAP11B yang spesifik pada manusia, memang telah menyebabkan perluasan neokorteks dalam perjalanan evolusi manusia.
