26 июня 2019, среда, 21:06
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Генетическое наследие неандертальцев

Wikimedia Commons

В геноме современных людей есть некоторое количество генов, проникших туда в результате встречи наших предков с неандертальцами. Два вида (или, по другой версии, два подвида) скрещивались, давая жизнеспособное потомство, и в результате в геном людей современного типа проникали архаичные варианты генов (аллели) из генома неандертальца. Подробнее о последних исследованиях, касающихся взаимоотношений Homo sapiens и Homo neanderthalensis, можно прочитать в специальном очерке «Первые европейцы».

В журнале Science опубликована работа, авторы которой попытались установить, что дают современным людям гены, унаследованные от неандертальцев. В ходе масштабного статистического исследования они выяснили, что неандертальские гены увеличивают риск депрессии и аллергии. Но в других исследованиях найдены также и неандертальские гены, которые принесли людям немалую пользу.

В среднем у жителей Европы и Азии около 1,5 % генома составляют гены неандертальцев. У обитателей Меланезии дополнительно от 2 до 3 % генов получены от денисовского человека. У африканцев, как правило, генов неандертальцев нет, так как скрещивание современного человека с неандертальцем произошло уже после того, как люди современного типа покинули Африку. Сравнивая геномы нескольких неандертальцев и один образец денисовского генома с современными, ученые установили около 12 тысяч неандертальских вариантов генов, присутствующих у современных людей. Чтобы установить точную функцию этих генов, требовались дорогостоящие исследования экспрессии генов в тканях или лабораторных животных.

Способ обойти это препятствие независимо друг от друга придумали генетики Джошуа Эки (Joshua Akey) из Университета штата Вашингтон и Тони Капра (Tony Capra) из Университета Вандербильта в Нэшвилле. Они решили искать неандертальские версии генов в медицинской базе данных Electronic Medical Records and Genomics (eMERGE) Network. Охватывая жителей девяти городов США, эта база данных связывает информацию об их геномах с историями болезней. В результате исследователи имеют возможность отслеживать корреляции между генами и симптомами болезней у десятков тысяч людей.

Объединив усилия, Эки и Капра проанализировали более 6000 неандертальских гаплотипов среди генетических данных 28 416 взрослых американцев европейского происхождения. В результате они нашли около десятка неандертальских генов, которые статистически связаны с повышенным риском ряда расстройств. Например, один вариант гена повышает свертываемость крови. Возможно, более быстрая сворачиваемость крови во времена неандертальцев уменьшала риск гибели от раны при охоте на крупных животных или при родах. Но сейчас такой ген повышает вероятность образования тромбов и развития инсульта.

Ряд генов оказался связан с неврологическими нарушениями, например, с депрессией, возникающей при нарушении циркадных ритмов. Другие неандертальские гены связаны с предраковыми состояниями кожи, так называемыми кератозами. Капра предполагает, что гены, отвечающие за химию мозга и устойчивость кожи к световому излучению, были у неандертальцев настроены на условия доисторической Европы, а сейчас, когда люди проводят много времени при искусственном освещении, действуют менее адекватно.

Существуют неандертальские гены, которые регулируют транспортировку тиамина (витамина B1), который отвечает за метаболизм углеводов в организме. Как считает Капра, неандертальцам, в рационе которых было много мяса и орехов, было достаточно тиамина, а при питании современных людей его зачастую недостает. Исследование также выявило неандертальские аллели, связанные с недержанием, болью в мочевом пузыре и мочевыводящих путях, и даже ген, влекущий предрасположенность к никотиновой зависимости.

Однако влияние генома неандертальцев на наше здоровье не всегда отрицательно. Два исследования, опубликованные в прошлом месяце в журнале American Journal of Human Genetics, определили три архаичных варианта генов, которые повышают врожденный иммунный ответ, помогающий защитить организм от бактерий и патогенных грибков. Все три гена, как говорит ведущий автор одной из работ Дженет Келсо (Janet Kelso), специалист по биоинформатике из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, широко распространились у европейцев и азиатов, поощряясь естественным отбором. По словам ведущего автора другой работы, Льюиса Китана-Мурчи (Lluis Quintana-Murci) из Института Пастера в Париже и Национального центра научных исследований, эти гены работают сообща, регулируя экспрессию так называемых толл-подобных рецепторов (toll-like receptors). Эти рецепторы располагаются на поверхности различных типов клеток иммунной системы. Они распознают различные структуры микроорганизмов и активируют иммунный ответ.

Такой пример показывает, что, когда современные люди попали в новые условия, где встретились с новыми патогенами, они срезали эволюционный путь, позаимствовав полезные гены у близких родственников – неандертальцев. У неандертальцев было по меньшей мере 200 тысяч лет на адаптацию к условиям жизни на Ближнем Востоке и в Европе, прежде чем там появились современные люди.

Однако гены, полезные в эпоху плейстоцена и в современных странах третьего мира, где люди живут в тяжелых условиях, могут оказаться вредными для жителей США или Европы, которые реже сталкиваются с паразитами и другими патогенами. Дженет Келсо и ее коллеги обнаружили, что архаичные иммуностимулирующие варианты генов связаны с высоким риском аллергии. «Цена, которую мы платим сегодня за усиленный иммунный ответ, это возможный вред для нас, связанный с аутоиммунными заболеваниями, воспалением и аллергиями», – говорит Льюис Китана-Мурчи.

Как функционировали эти гены в организме неандертальца, не вполне ясно. Ученые предупреждают, что на основании полученных данных нельзя делать вывод, будто неандертальцы страдали депрессией или же у них был распространен рак кожи. В будущем исследователи планируют расширить поиск неандертальских аллелей и сопоставлять их с еще более обширными библиотеками современных геномов, охватывающими десятки или даже сотни тысяч человек. Они уверены, что смогут найти еще много генетического наследия неандертальцев.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.