Paired involvement of human-specific Olduvai domains and NOTCH2NL genes in human brain evolution
Ian T. Fiddes et.al
13 May 2019
Most human-specific copies of Olduvai (119/165) are encoded by three NBPF genes that are adjacent to three human-specific NOTCH2NL genes that have been shown to promote cortical neurogenesis.
The data suggest that human-specific Olduvai domains and adjacent NOTCH2NL genes may function in a coordinated, complementary fashion to promote neurogenesis and human brain expansion in a dosage-related manner.
2 genomic region (O’Bleness et al. 2012a, b; O’Bleness et al. 2014) (Fig. 1a). Recently, three human-specific NOTCH2NL genes have been implicated in driving brain size in humans and also map to 1q21.1-2 (Fiddes et al. 2018; Suzuki et al. 2018; Florio et al. 2018).
These studies provide evidence that the human-specific NOTCH2NL genes expand cortical progenitors and neuronal output and, thus, may have contributed to the expansion of the human cortex.
Here we provide genomic, phylogenetic, and transcriptional evidence that the new NOTCH2NL genes and adjacent Olduvai sequences may function in a coordinated manner to promote human brain expansion via a dosage-related mechanism.
Current human genomic data indicate that there are four human-specific NOTCH2NL genes: NOTCH2NL-A, NOTCH2NL-B and NOTCH2NL-C, located on 1q21.1, and NOTCH2NL-R located on 1p11.2 (Fiddes et al. 2018; Suzuki et al. 2018). While chimpanzee and gorilla have copies of NOTCH2NL, none are functional (Fiddes et al. 2018).
This striking genomic arrangement suggests that each of the additional copies of NOTCH2NL that appeared in the human genome did not duplicate as a single gene, but rather did so as a two-gene module, composed of one NOTCH2NL gene and one NBPF gene.
Because all NOTCH2NL genes in the human lineage are associated with PDE4DIP, and both chimpanzee and gorilla have one PDE4DIP-associated copy, the four human copies must derive from that copy.
If the four human-specific NOTCH2NL genes and four adjacent human-specific NBPF genes duplicated together as two-gene units, the phylogenetic history of these two sets of genes should be identical.
Ian T. Fiddes et.al
13 May 2019
①この論文によれば、現生人類とチンパンジーを分けるとも言うべき
遺伝子 NOTCH2NL
（現生人類に固有なのは、NOTCH2NL-A, NOTCH2NL-B and NOTCH2NL-Cであるが、ハイフン以降は遺伝子名ではなく、遺伝子名としてはNOTCH2NL）
遺伝子 NOTCH2NL
（現生人類に固有なのは、NOTCH2NL-A, NOTCH2NL-B and NOTCH2NL-Cであるが、ハイフン以降は遺伝子名ではなく、遺伝子名としてはNOTCH2NL）
及び
NPBF10, NBPF14, NBPF19, and NBPF20
（上記4つの遺伝子は完全にヒトに固有であり、NOTCH2NL遺伝子とペアとなって、表現型としてはヒトとチンパンジーの脳容量の差に表れていることだけはほぼ確実だが、これらの遺伝子の機能詳細は現時点では五里霧中である）
FDA論文の付属資料（韓国人固有の変異を有する遺伝子を抽出したリスト）エクセルファイルの検索結果は、次のとおりであり、韓国人どもは、やはり、大量かつサンプル35名全員が共有する韓国人固有の変異を有している。これらの韓国人固有のヒトとチンパンジーを分ける遺伝子変異を地理的に近い日本人、北部中国人は有してはいないのだ。<
NOTCH2NL遺伝子
＊SNV-1 =405
＊SNV-35 =10
＊SNV/ns-1 =2
NPBF10遺伝子
全て無し
NBPF14遺伝子
＊SNV-1 =59
＊SNV-35 =3
＊SNV/ns-1 =2
NBPF19遺伝子
全て無し
NBPF20遺伝子
＊SNV-1 =36
＊SNV-35 =1
＊SNV/ns-1 =20
②この論文では、ネアンデルタール人について、上記4つの遺伝子を有していたか？について言及していない。
しかし、2022年09月11日にメモしたマスコミ発表がされた論文によれば、現生人類と現生人類よりも大きな脳容量を有していた可能性が高いネアンデルタール人との決定的な差となる遺伝子としてTKTL1がある。
ヒトと猿人・原人・チンパンジーの主たる差は脳容量だ、しかし、現生人類と他の人類（デニソワ人・ネアンデルタール人）の差は脳容量だけではないのだ。
韓国人どもは、このTKTL1遺伝子についても同様にサンプル35名全員がたった1ヵ所であるが、韓国人固有の変異を有している。
現在の日本の小規模な女性中心の韓流ブームを見ると、本当に怖くなる、震えが来る。
しかし、これで韓国は十分な研究環境を有し論文発表数も多いにもかかわらず2018年時点で誰一人として国際的な科学関連賞を受賞してはいないことの基礎的要因の説明がつく。また、9世紀において日本が朝鮮半島と完全に国交を絶ち、以後1000年間一切の遺伝的流入が朝鮮半島からなかったことの背景の一因かもしれない。9世紀の日本人は、本能的に朝鮮半島の人々の精神面での異様性に感づいたのかもしれない。
NPBF10, NBPF14, NBPF19, and NBPF20
（上記4つの遺伝子は完全にヒトに固有であり、NOTCH2NL遺伝子とペアとなって、表現型としてはヒトとチンパンジーの脳容量の差に表れていることだけはほぼ確実だが、これらの遺伝子の機能詳細は現時点では五里霧中である）
FDA論文の付属資料（韓国人固有の変異を有する遺伝子を抽出したリスト）エクセルファイルの検索結果は、次のとおりであり、韓国人どもは、やはり、大量かつサンプル35名全員が共有する韓国人固有の変異を有している。これらの韓国人固有のヒトとチンパンジーを分ける遺伝子変異を地理的に近い日本人、北部中国人は有してはいないのだ。<
NOTCH2NL遺伝子
＊SNV-1 =405
＊SNV-35 =10
＊SNV/ns-1 =2
NPBF10遺伝子
全て無し
NBPF14遺伝子
＊SNV-1 =59
＊SNV-35 =3
＊SNV/ns-1 =2
NBPF19遺伝子
全て無し
NBPF20遺伝子
＊SNV-1 =36
＊SNV-35 =1
＊SNV/ns-1 =20
②この論文では、ネアンデルタール人について、上記4つの遺伝子を有していたか？について言及していない。
しかし、2022年09月11日にメモしたマスコミ発表がされた論文によれば、現生人類と現生人類よりも大きな脳容量を有していた可能性が高いネアンデルタール人との決定的な差となる遺伝子としてTKTL1がある。
ヒトと猿人・原人・チンパンジーの主たる差は脳容量だ、しかし、現生人類と他の人類（デニソワ人・ネアンデルタール人）の差は脳容量だけではないのだ。
韓国人どもは、このTKTL1遺伝子についても同様にサンプル35名全員がたった1ヵ所であるが、韓国人固有の変異を有している。
現在の日本の小規模な女性中心の韓流ブームを見ると、本当に怖くなる、震えが来る。
しかし、これで韓国は十分な研究環境を有し論文発表数も多いにもかかわらず2018年時点で誰一人として国際的な科学関連賞を受賞してはいないことの基礎的要因の説明がつく。また、9世紀において日本が朝鮮半島と完全に国交を絶ち、以後1000年間一切の遺伝的流入が朝鮮半島からなかったことの背景の一因かもしれない。9世紀の日本人は、本能的に朝鮮半島の人々の精神面での異様性に感づいたのかもしれない。
Abstract
Most human-specific copies of Olduvai (119/165) are encoded by three NBPF genes that are adjacent to three human-specific NOTCH2NL genes that have been shown to promote cortical neurogenesis.
The data suggest that human-specific Olduvai domains and adjacent NOTCH2NL genes may function in a coordinated, complementary fashion to promote neurogenesis and human brain expansion in a dosage-related manner.
Introduction
The extreme human lineage-specific increase in Olduvai copy number has been almost entirely due to intragenic tandem expansions of a three-domain unit, termed the Olduvai triplet, that have occurred primarily in four human-specific NBPF genes (NPBF10, NBPF14, NBPF19, and NBPF20) that map to the 1q21.1-2 genomic region (O’Bleness et al. 2012a, b; O’Bleness et al. 2014) (Fig. 1a).2 genomic region (O’Bleness et al. 2012a, b; O’Bleness et al. 2014) (Fig. 1a). Recently, three human-specific NOTCH2NL genes have been implicated in driving brain size in humans and also map to 1q21.1-2 (Fiddes et al. 2018; Suzuki et al. 2018; Florio et al. 2018).
These studies provide evidence that the human-specific NOTCH2NL genes expand cortical progenitors and neuronal output and, thus, may have contributed to the expansion of the human cortex.
Here we provide genomic, phylogenetic, and transcriptional evidence that the new NOTCH2NL genes and adjacent Olduvai sequences may function in a coordinated manner to promote human brain expansion via a dosage-related mechanism.
Methods
Genomic and phylogenetic analysis
Genome coordinates for the locations of the NBPF and NOTCH genes were obtained from the hg38 human genome assembly at UCSC and also from several publications (O’Bleness et al. 2014; Sikela and Quick 2018; Fiddes et al. 2018; Suzuki et al. 2018).
Results
Genomic and phylogenetic evidence for paired evolution
This striking genomic arrangement suggests that each of the additional copies of NOTCH2NL that appeared in the human genome did not duplicate as a single gene, but rather did so as a two-gene module, composed of one NOTCH2NL gene and one NBPF gene.
Because all NOTCH2NL genes in the human lineage are associated with PDE4DIP, and both chimpanzee and gorilla have one PDE4DIP-associated copy, the four human copies must derive from that copy.
If the four human-specific NOTCH2NL genes and four adjacent human-specific NBPF genes duplicated together as two-gene units, the phylogenetic history of these two sets of genes should be identical.
Discussion
The most probable model of how the four human-specific NBPF/NOTCH2NL gene pairs appeared in the human genome (Fig S1C) not only fits well with available phylogenetic data, but also may help explain the existence of two well-established cytogenetic landmarks associated with human chromosome 1:
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