Гены неандертальцев до сих пор защищают нас от шизофрении
Исследования ДНК человека неандертальского продолжаются и дарят учёным всё больше ответов на их вопросы. Стартовавший в 2006 году масштабный проект по расшифровке генома неандертальца помог продвинуться во многих направлениях. Например, специалисты установили, какие гены человек унаследовал от этого вымершего вида, обнаружили вирусы этих гоминидов в ДНК современных людей и даже доказали, что именно от неандертальцев нам достались депрессия и табакозависимость.
Невероятно, но факт: несмотря на то, что последние представители Homo neanderthalensis вымерли десятки тысяч лет назад, мы всё ещё являемся носителями их древней ДНК. И, согласно новым данным, которые представили учёные из Вашингтонского университета в Сиэтле, именно гены неандертальцев влияют на рост и устойчивость к определённым заболеваниям у современных людей.
Поясним, что наследственная информация, сохраняемая в гене, преобразуется в функциональный продукт – молекулу РНК или белок. Это явление называется экспрессией гена, и некоторые этапы этого процесса могут быть изменены (этот феномен также лежит в основе эволюционных изменений).
"Скрещивания между современными людьми и неандертальцами увеличили геномную сложность. Эти маленькие куски, наши неандертальские реликвии, влияют на экспрессию генов в широко распространённых и важных направлениях", — отмечает соавтор работы генетик Джошуа Эйки (Joshua Akey).
Авторы изучили генетическую информацию 214 добровольцев (американцев неафриканского происхождения). Образцы были взяты из 52 типов тканей, и это помогло определить, какие именно гены неандертальцев сохранились в геноме человека и остались активными.
В 25% исследуемых образцов тканей были обнаружены различия в структурных состояниях генов неандертальцев и человека.
В данном случае учёные обратили внимание на "неандертальский" ген ADAMTSL3, аллели которого влияют на рост, а также понижают риск развития шизофрении и системной красной волчанки.
"Предыдущие работы уже предполагали, что эта аллель влияет на альтернативный сплайсинг. Наши результаты подтверждают эту молекулярную модель и в то же время демонстрируют, что причинная мутация была унаследована от неандертальцев", — рассказывает соавтор работы Раджив Маккой (Rajiv McCoy).
Учёные поясняют: большинство генов может генерировать множество различных белков, которые занимают свои "рабочие места" в различных тканях нашего организма. Текущее исследование показывает, что именно воздействием "неандертальских фрагментов" продиктовано, какой вариант белка производит организм сегодня.
Примечательно, что самый низкий уровень экспрессии генов был выявлен в человеческом мозге и яичках, а значит, именно они эволюционировали гораздо быстрее других частей организма. "Изменения в регуляции генов между неандертальцами и современными людьми стали наибольшими для этих тканей", — поясняет Эйки.
Слабее всего "неандертальское влияние" просматривается в мозжечке и базальных ганглиях, уточняют авторы. Именно этот фактор повлиял на развитие двигательной активности и восприятия, в том числе помог нашим предкам в развитии поведенческих и языковых навыков.
Что же касается яичников, вероятнее всего, именно низкий уровень экспрессии генов в их тканях повлиял на так называемый межвидовой раскол – сексуальную несовместимость видов.
Теперь команда под руководством Эйки намеревается выяснить, как повлияли на современных людей гены денисовского человека.
Полный текст исследования опубликован в издании Cell.
Кстати, ранее учёные сделали расшифрованный геном неандертальца общедоступным, а также доказали, что Homo neanderthalensis жили бок о бок с представителями вида Homo sapiens в течение пяти тысяч лет.