Новости
Архив
Календарь
Ноябрь 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Янв    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930  

Неандертальцы подарили современным людям более 20 % своих генов

Авторы нового исследования, опубликованного в Science, пишут, что современное человечество, вероятно, сохранило до 30% генома неандертальцев, вымерших 30 тысяч лет назад. Но, несмотря на это, доля ДНК неандертальцев у отдельно взятого человека не превышает 2-4%.

Человек разумный и неандерталец имеют общего предка, который, вероятно, жил на территории Африки более полумиллиона лет назад. Предки неандертальцев первыми мигрировали в Европу и Азию, в то время как предки современного человека стали покидать Африку менее 100 тысяч лет назад. Они скрещивались с неандертальцами, проживавшими на территории от Западной Европы до Сибири.

Ареал обитания неандертальцев

Ученые заметили, что одиночные сравнения человеческой и неандертальской ДНК не способны дать полной картины по различиям и совпадениям в их структуре, ведь геномы жителей разных частей света и стран слишком отличаются друг от друга. Поэтому они решили исправить этот недостаток, сравнив геномы нескольких неандертальцев с устройством ДНК у нескольких сотен жителей Азии и Европы.

Новые исследования ученых помогли определить гены, которые Homo sapiens некогда унаследовали от ныне вымерших «родственников». Учёным удалось выделить, в том числе и те гены, что повлияли на волосы и кожу Homo sapiens, а также принесли некоторые заболевания.

Эти исследования также показали, что такие древние смешанные пары не были полностью совместимы. Неандертальцы и современные люди обладали различными генетическими фонами, и потомки их союзов в течение долгого времени были менее плодовиты и жизнеустойчивы.

Для изучения генетического наследия неандертальцев были разработаны новые методики, способные точно идентифицировать ДНК неандертальцев в геноме современных людей. Ученые посчитали, что следы древних межвидовых отношений можно найти лишь в клетках неафриканцев и исследовали с помощью новых методов европейские и азиатские геномы, секвенированные с 2008 года. Жители Африки были исключены из исследований, потому что, скорее всего, за последние 90 тысяч лет на территории этого континента человек разумный и неандерталец не пересекались и, следовательно, сейчас коренные жители Африки не несут практически никаких следов ДНК неандертальцев.

Один из методов разработан генетиком Срирамом Санкарараманом (Sriram Sankararaman) из Лаборатории Рейча в Беркли. В нем используется программное обеспечение, которое берёт подпись генома неандертальцев в ДНК человека в качестве эталона. Программа распознает возможные сегменты ДНК неандертальцев на основе однонуклеотидных полиморфизмов или одной вариации пар оснований, найденных в геноме неандертальцев при сравнении с геномами африканцев, и опирается на длину сегментов − ключ к пониманию того, когда именно гены были введены в современный геном человека (со временем части ДНК разбиваются и рекомбинируют).

Было изучено более 60% из 1004 восточноазиатских и европейских геномов и учёные смогли определить конкретную версию неандертальского гена, которая влияет на функцию белка кератина, содержащегося в коже, ногтях и волосах. Кератин среди прочего придаёт коже водонепроницаемость, сохраняет её чувствительность к холоду и теплу и блокирует действие патогенов. Исследователи предполагают, что аллель неандертальцев, возможно, помог нашим предкам быстро адаптироваться к холодным температурам в Европе и Азии.

Дополнительные аллели также влияют на кератин и, могут способствовать повышенной восприимчивости современного человека к таким заболеваниям, как диабет, волчанка, болезнь Крона и даже никотиновой зависимости. Но, вряд ли, представители неандертальцев покуривали в своих пещерах (скорее всего, такая мутация на самом деле имеет несколько функций). Обнаруженные аллели, возможно, не несли никакого негативного влияния на организмы неандертальцев, но из-за плохой совместимости с ДНК людей они вызывают подобные заболевания у ныне живущих.

Также был разработан инструмент для поиска архаичной ДНК в современных геномах, используя базу из 379 европейских и 286 восточноазиатских геномов. Этот метод тоже опирается на длину сегментов ДНК и их отличия от африканских последовательностей, но не использует опорный геном неандертальцев. Теоретически с помощью этого метода можно обнаружить ДНК любого архаичного вида человека. Были обнаружены гены неандертальцев, отвечающие за кератин и пигментацию кожи (в том числе ген BNC2) − этим можно объяснить то, что у европейцев кожа светлее, чем у жителей Африки. Светлая кожа свойственна жителям северных широт. Неандертальцы покинули Африку прежде, чем Homo sapiens, и успели адаптироваться к новым условиям. Также ученые обнаружили большой участок генома современного человека, который не несёт в себе никаких следов неандертальского наследия, и он включает в себя ген FOXP2, отвечающий за речь. Существуют гипотезы, согласно которым неандертальцы не могли услышать современную речь. Им противоречат другие, которые наделяют «двоюродных братьев» способностью к разговору.

Как и авторы предыдущих исследований, анализировавшие гораздо меньшее количество современных геномов, ученые пришли к выводу, что от 1% до 3% генома среднестатистического европейца или азиата восходит к неандертальцам.

Общая сумма неандертальских генов в современных геномах значительно выше, так как разные люди имеют различные «ассортименты» древних генов. Учеными восстановлены от 20 до 30% общего генома неандертальцев.

Исследователей поразило то, что в 20 областях современного генома человека были обнаружены «пустыни» из неандертальских генов. Многие из них особенно повлияли на Х-хромосому. Например, оказалось, что мужчины с неандертальскими генами, работающими в яичках, имеют меньше детей (из-за этого примерно треть «потомков» неандертальцев вымерла и, может быть, со временем генетическая подпись древнего вида исчезнет из ДНК людей навсегда). По мнению учёных, Homo sapiens, скорее всего, унаследовали больше генов от неандертальцев-женщин, нежели от мужчин.

В планах ученых — расшифровать больше архаичных геномов и проследить влияние на генетические изменения современного человека других вымерших видов. В ближайшее время ученые планируют исследовать последовательности генома жителей Папуа-Новой Гвинеи и сравнить его с ДНК другого вымершего вида людей – денисовца, древнего человека, чьи генетические следы отчетливо прослеживаются на территории Океании.

Комментировать

Перед отправкой формы:
Human test by Not Captcha

Новое
Новости