02:47 24 Listopad 2020
Nauka I tech
Krótki link
697
Subskrybuj nas na

Współcześni mieszkańcy Ziemi, z wyjątkiem Afrykanów, mają kilka procent genów neandertalczyka. Jak się okazało, w obecnej epidemii może to stać się krytyczne: niektóre mutacje wirusa są związane z ciężkim przebiegiem COVID-19 i późniejszymi powikłaniami.

Jakie inne choroby odziedziczyliśmy po naszych wymarłych krewnych?

Wszyscy jesteśmy trochę neandertalczykami

Już pierwsze odkodowanie neandertalskiego DNA i porównanie go z genomami mieszkańców Afryki, Chin, Francji i Papui Nowej Gwinei pokazało: nasi prehistoryczni kuzyni krzyżowali się z ludźmi współczesnego typu. Od jednego do czterech procent genów neandertalczyka znaleziono w DNA Europejczyków, Azjatów i Papuasów. Wtedy naukowcy zdecydowali, że przemieszanie miało miejsce na Bliskim Wschodzie, zaraz po wyjściu Homo sapiens z Afryki - 50-60 tysięcy lat temu.

Jednak w 2018 roku amerykańscy eksperci zasugerowali, że neandertalczycy i Homo sapiens krzyżowali się i później, po podziale współczesnych ludzi na populacje europejskie i azjatyckie. Świadczy o tym rozmieszczenie fragmentów neandertalskiego DNA w genomach mieszkańców Europy i Azji Wschodniej. Ci drudzy mają ich więcej.

Wskazują na to również znaleziska archeologiczne. W 2015 roku międzynarodowa grupa badaczy odkryła w Europie Wschodniej szczątki Homo sapiens, który żył 42-37 tysięcy lat temu. Sądząc po jego DNA, które zawiera od sześciu do dziewięciu procent fragmentów neandertalskich, urodził się z mieszanego związku.

Na początku tego roku około 0,3 procent genów neandertalczyka znaleziono nawet u Afrykanów. Jak wyjaśnili naukowcy, mogły zostać sprowadzone do Afryki poprzez Homo sapiens powracających na kontynent już po wymianie genów z neandertalczykami.

Prehistoryczne pozdrowienia

Według danych naukowców z Uniwersytetu Waszyngtona (USA), współcześni ludzie zachowali w swoich genomach w sumie prawie jedną piątą neandertalskiego DNA - 600 milionów par zasad. Jest to liczba wstawek genetycznych innych niż pochodzące z sapiens, które obecnie krążą w puli genów populacji europejskich i azjatyckich. A wszystkie te fragmenty są rozmieszczane losowo. Oznacza to, że niektórzy ludzie mają więcej inkluzji neandertalczyka w swoim DNA, podczas gdy inni mają mniej.

Ponadto współczesnym ludziom brakuje czysto neandertalskich genów. Fragmenty neandertalskiego DNA to po prostu raczej krótkie wstawki do pewnych genów. Co więcej, niektóre mogą zawierać nieco więcej takich inkluzji niż średnia dla genomu. W szczególności dotyczy to genów odpowiedzialnych za kolor skóry, metabolizm cukru i wrodzoną odpowiedź immunologiczną.

Niedawno ujawniono, że inkluzje neandertalczyka związane z odpornością sprawiają, że niektóre osoby są bardziej podatne na nową infekcję koronawirusem. Jest to fragment zlokalizowany na trzecim chromosomie i obejmuje geny SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6 i XCR1. Przynajmniej dwa z nich - CXCR6 i CCR9 - są związane z procesami zachodzącymi w płucach podczas infekcji wirusowych. Uważa się, że SLC6A20 koduje białko, które oddziałuje z białkiem ACE2 - zwanym „bramą” dla koronawirusa.

Według międzynarodowego projektu COVID-19 Host Genetics Initiative, neandertalski wariant tego regionu DNA zwiększa ryzyko ciężkiego przebiegu choroby około 1,6-krotnie. Był bardziej powszechny wśród osób hospitalizowanych z powodu COVID-19 niż u średniej populacji. A wśród pacjentów intensywnej terapii, którzy wymagali sztucznej wentylacji płuc, stanowił jeszcze więcej.

Według szacunków paleogenetycznych niebezpieczny wariant DNA jest najbardziej rozpowszechniony wśród mieszkańców Azji Południowej - około 30%. Szczególnego pecha mają Bangladeszowie: 63% z nich ma co najmniej jedną kopię wersji neandertalskiej, a 13% ma dwie.

Niebezpieczny fragment DNA znajduje się również u ośmiu procent Europejczyków. Z jkolei mieszkańcy Azji Wschodniej i Afrykanie praktycznie go nie mają.

Niebezpieczne geny

W 2016 roku naukowcy z Uniwersytetu Vanderbilta (USA), po przeanalizowaniu danych genetycznych i medycznych ponad 28 tysięcy Europejczyków, stwierdzili, że inkluzje neandertalczyka w DNA są związane z pewnym ryzykiem dla zdrowia.

Okazało się, że jeśli w genomie znajduje się od jednego do dwóch procent takich wstawek, ryzyko depresji i chorób układu krążenia znacznie wzrasta.

Ponadto silniejsza jest skłonność do uzależnienia od nikotyny, pojawiają się problemy z zachowaniami żywieniowymi, prawdopodobne są choroby układu moczowego i hiperkoagulacja - zwiększone krzepliwość krwi i tworzenie się zakrzepów w naczyniach krwionośnych.

Naukowcy postawili hipotezę, że rozpowszechnienie tych szkodliwych genów jest związane z ich względną użytecznością - w przeciwnym razie zostałyby wyeliminowane w toku ewolucji. Takie geny mogły przyczyniać się do przeżycia młodych osobników. W szczególności zwiększone krzepnięcie krwi umożliwiło szybkie gojenie się ran. We współczesnych warunkach zwiększa jednak ryzyko udaru, zakrzepicy i zatorowości płucnej - chorób związanych z wiekiem.

Koronawirus
© REUTERS / AGUSTIN MARCARIAN
W 2017 roku niemieccy genetycy, badając genomy 112 tysięcy osób, zidentyfikowali 13 archaicznych haplotypów z neandertalskimi wstawkami spotykanymi u ludzi obecnie. Niektóre były związane z pigmentacją skóry, regulacją „złego” cholesterolu i tendencją do zasypiania w ciągu dnia (chronotyp „sowy”). Ponadto wykryto mutacje wśród genów neandertalczyków, które są odpowiedzialne za zaburzenia nastroju.

Równolegle Amerykanie stwierdzili, że ryzyko zachorowania na schizofrenię również koreluje z dziedzictwem neandertalczyków. Naukowcy przebadali 214 ochotników, którzy byli heterozygotami pod względem znanych neandertalskich wariantów genów - to znaczy jedna kopia takich genów była neandertalska, a druga współczesna. I przeanalizowali ich ekspresję.

Okazało się, że jeśli neandertalskie warianty genów SLC15A4 i ADAMTSL3 są bardziej aktywne, to odpowiednio wzrasta ryzyko wystąpienia tocznia rumieniowatego układowego i schizofrenii. Jednak, jak zauważają autorzy pracy, zwykle ich ekspresja jest ograniczona w porównaniu z wersjami współczesnymi. Oznacza to, że dobór naturalny powoli je odrzuca.

Zobacz również:

Przyczyna wymarcia neandertalczyków zdumiała antropologów
To nie ludzie współcześni zgubili neandertalczyków
Tagi:
neandertalczyk, geny
Standardy społecznościDyskusja
Komentarz przez SputnikKomentarz przez Facebook
  • Komentarz