Гены неандертальцев: новые данные
Способность к выживанию в холодном климате связали с неандертальскими генами
Современные люди унаследовали от неандертальцев гены, помогающие выживать в холодном климате, но гибридное потомство этих двух ветвей Homo, скорее всего, страдало пониженной фертильностью. Такие выводы следуют из результатов двух исследований, направленных на определение вклада неандертальцев в геном современного человека, опубликованных в журналах Science и Nature.
Согласно действующей гипотезе, у Homo sapiens и неандертальцев был общий предок, живший в Африке более полумиллиона лет тому назад. Предки неандертальцев первыми покинули Африканский континент и заселили Евразию. После того, как кроманьонцы около ста тысяч лет тому назад покинули Африку и расселились по территории, где уже жили неандертальцы, между двумя ветвями Homo происходило скрещивание. Ранее расшифровка древней ДНК, извлеченной из костных останков неандертальцев, подтвердила факт скрещивания двух групп, показав, что в среднем порядка двух процентов генома современных людей не-африканского происхождения принадлежат неандертальским генам, причем эта доля варьирует от человека к человеку. Были частично установлены функции некоторых из этих генов. Например, в декабре 2013 года из публикации в Nature стало известно о том, что высокий риск развития диабета 2 типа у современных жителей Мексики и Латинской Америки, происходящих от коренного населения этих регионов, связан с генетической мутацией, унаследованной ими от неандертальцев.
Новые исследования впервые выявили довольно значительные пропорции участков ДНК неандертальского происхождения в геноме современного человека. Так, популяционные генетики из университета штата Вашингтон Джошуа Эки (Joshua Akey) и Бенджамин Верно (Benjamin Vernot), чья работа Resurrecting Surviving Neandertal Lineages from Modern Human Genomes опубликована в Science, проведя анализ данных генетических профилей 665 жителей Европы и Восточной Азии, полученных в ходе международного проекта «1000 геномов», пришли к выводу, что в них рассеяна примерно одна пятая (около 20 процентов) неандертальского генома. Группа исследователей под руководством популяционного генетика Дэвида Рейча (David Reich) из Гарвардской школы медицины, чья работа The genomic landscape of Neanderthal ancestry in present-day humans опубликована в Nature, проанализировав генетические данные 1004 современных людей, оценила эту пропорцию в 40 процентов.
Обе группы установили, что регионы генома, содержащие особенно высокий процент неандертальских аллелей, богат генами, регулирующими функции кератиноцитов – эпидермальных клеток, составляющих большую часть внешнего слоя кожи человека и связанных с ростом волос на теле. Это открытие позволило ученым предположить, что гены неандертальцев, уже адаптировавшихся к холодному климату Евразии, помогли кроманьонцам выжить в неблагоприятных по сравнению с Африкой условиях окружающей среды, что объясняет сохранение неандертальских аллелей в геноме. В то же время и Рейч, и Эки признают, что эта гипотеза является спекулятивной и для ее подтверждения необходимы дальнейшие исследования.
Кроме того, обе группы отметили значительную неравномерность распределения «неандертальского наследства» по современному геному. В современном геноме существуют, по определению Эки, «гигантские дыры», то есть участки, полностью свободные от неандертальских генов, что говорит об их «вымывании» у гибридного потомства в ходе естественного отбора из-за негативного влияния на развитие вида. Так, группа Эки, например, обнаружила, что таким участком является регион, содержащий ген FOXP2, связанный с функцией речи у современных людей.
Открытием группы Рейча стало выявление того факта, что среди генов с высоким уровнем экспрессии в тестикулах и X-хромосоме, очень мало имеющих неандертальское происхождение, что может быть, по аналогии с дрозофилами, маркером стерильности мужского гибридного потомства. «Эти результаты могут частично объяснить наличие регионов современного генома, свободных от «неандертальского наследства», так как подобные аллели связаны со снижением фертильности у мужчин при переходе в современный генетический бэкграунд», – полагают авторы.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
31.01.2014