Annons

Jakten på intelligens-genen


En etta betyder att fisken gjorde rätt, noll betyder fel. Försöken utförs blint – försöksledaren vet inte vilka fiskar som har stor respektive liten hjärna.

Bild: 
Annika af Klercker

Niclas Kolm och hans kolleger har undersökt vilka gener som påverkas av aveln på hjärnstorlek. Hos fiskar är det hjärndelen telencefalon som utgör centrum för de kognitiva förmågorna. Guppyhjärnor från de två avelslinjerna (9 procents skillnad i hjärnstorlek) dissekerades och deras telencefalon skickades till professor Judith Mank vid University college London.

Judith Mank undersökte om aktiviteten hos generna i telencefalon skiljer mellan guppyer som har stor respektive liten hjärna. Eventuella skillnader visar vilka gener som påverkas av aveln på hjärnstorlek.

Analyserna indikerar att aveln på hjärnstorlek påverkar en enda gen i telencefalon. Den kallas Angiopoietin-1 och dess aktivitet är högre hos guppyer med stor hjärna än hos guppyer med liten hjärna.

– Då tänkte vi: Oj, vi kanske har hittat själva kognitionsgenen, säger Niclas Kolm.

Även Judith Mank överraskades av resultaten från analysen.

– Jag hade inte förväntat mig att Angiopoietin-1 skulle vara viktig i det här sammanhanget. Den är framför allt studerad i samband med tumörtillväxt, och det var därför inte klart hur den skulle kunna påverka hjärnans storlek. Men efter en ordentlig djupdykning i den vetenskapliga litteraturen fann vi att genen även är involverad i nervcellers tillväxt och mognad i hjärnan, och då började bilden klarna, säger hon.

Nu gällde det för forskarna att bevisa att Angiopoietin-1 verkligen påverkar hjärnans tillväxt. En väg att gå är att försöka dämpa genens aktivitet hos fiskembryon. Om Angiopoietin-1 reglerar hjärnans tillväxt borde embryona utvecklas till fiskar med ovanligt små hjärnor, resonerade forskarna.

Den här sortens experiment kräver att man har tillgång till befruktade ägg. Men guppyer har invärtes befruktning; därför är det krångligt att få tag på äggen och nästan omöjligt att veta exakt när äggen befruktas.

– Därför tog vi kontakt med professor Pertti Panula vid Helsingfors universitet, som är expert på zebrafiskarnas genetik, berättar Niclas Kolm.

Zebrafiskar har utvärtes befruktning. Pertti Panula och hans forskarteam lyckades dämpa aktiviteten av Angiopoietin-1 hos embryon av zebrafiskar.

– De fick fram zebrafiskyngel med mindre hjärnor.

Så här långt verkade allt solklart: aktivitetsnivån i Angiopoietin-1 påverkas av aveln och verkar bestämma hur stora hjärnor guppyer och andra fiskar får. Men – det finns alltid ett men – konstaterar Niclas Kolm:

 – Våra finländska kolleger upptäckte att aktivitetsnivån i Angiopoietin-1 verkar påverka ytterligare en gen, som kallas Notch1. Den har en mycket viktig roll vid bildandet av nervceller och är involverad i massor av olika processer i både hjärnan och andra delar av kroppen, speciellt under uppväxten.

Niclas Kolm menar att det kan betyda att Angiopoietin-1 är kopplad till andra gener, som Notch 1, under just fosterutvecklingen, vilket skulle förklara varför denna effekt inte upptäcktes vid den genuttrycksanalys som gjordes av Judith Mank.