鸟、龟和猴的大脑有啥区别？华大等揭秘动物3.2亿年“大脑进化赛”

华大集团BGI · 公众号 · 生物 · 2025-05-14 09:19

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解码神经元演化：

大脑差异背后的分子玄机

在本研究中，研究团队利用华大自主研发的超高通量测序平台DNBSEQ-T10、单细胞测序平台DNBelab C4和时空组学技术Stereo-seq，对中华软壳龟、斑胸草雀、鸽子的端脑和小脑进行测序分析，并与已公开的小鼠、猕猴全脑图谱数据进行整合，共构建了羊膜类五个代表物种共130万个细胞的跨物种单细胞图谱。 该图谱首次通过多组学结合角度系统揭示了爬行类、鸟类与哺乳类大脑细胞类型的保守性与多样性演化规律。

研究发现，鸟类与哺乳类在端脑兴奋性神经元中呈现出显著的基因表达差异。鸟类的兴奋性神经元在全脑范围普遍表达 SLC17A6 基因，而哺乳类新皮层神经元特异性表达它的同源基因 SLC17A7 ，其他脑区则保留 SLC17A6 的表达，龟类大脑大部分区域则同时表达这两个基因。以上结果暗示 SLC17A7 可能在鸟类演化过程中发生功能丢失。而进一步分析表明， SLC17A6/7 两个同源基因编码的跨膜蛋白在关键结构域存在微小突变，可能导致蛋白跨膜构象差异， 这一发现为解释鸟类高密度神经元中谷氨酸递质释放的特异性提供了线索 。