Первые люди, заселившие Америку, обладали уникальным сегментом ДНК денисовского человека, который, вероятно, помог им выжить. Этот генетический материал, связанный с геном MUC19, обеспечил эволюционное преимущество в борьбе с патогенами в новой среде. Прибыв на континент, древние переселенцы использовали готовый «арсенал» генетических вариантов, унаследованных от архаичных людей, вместо того чтобы вырабатывать новые мутации для борьбы с незнакомыми болезнями.
Современные люди являются результатом генетического смешения трех групп: Homo sapiens, неандертальцев и денисовцев. Денисовцы — загадочная группа древних людей, обитавшая на территории Азии примерно от 200 000 до 30 000 лет назад. Именно их генетическое наследие оказалось ключевым для адаптации первых американцев.
В центре исследования, опубликованного 21 августа в журнале Science, находится ген MUC19. Он кодирует белок, влияющий на консистенцию слизи, которая является первой линией защиты организма от инфекций. У современных популяций с коренным американским происхождением широко распространен вариант этого гена, идентичный тому, что был найден у денисовцев.
Открытие показало беспрецедентный путь передачи гена. Денисовский вариант MUC19 не перешел к современным людям напрямую. Сначала денисовцы передали его неандертальцам. Затем неандертальцы, скрещиваясь с Homo sapiens, передали им этот сегмент — денисовский ген, оказавшийся «зажатым» между участками неандертальской ДНК. Это первый научный случай, когда была идентифицирована передача денисовского гена человеку через неандертальского «посредника».
Исследование провели популяционные генетики Фернандо Вильянеа из Университета Колорадо в Боулдере и Эмилия Уэрта-Санчес из Университета Брауна. Они проанализировали данные проекта «1000 геномов», сравнив генетическую информацию современных мексиканцев, перуанцев, колумбийцев и пуэрториканцев с древними ДНК. Для сравнения использовались образцы 23 коренных жителей, живших до XIII века, трех неандертальцев и одного денисовца.
Частота встречаемости денисовского варианта MUC19 прямо коррелирует со средней долей ДНК коренных американцев в геноме современных популяций. Самая высокая частота зафиксирована у мексиканцев — примерно у 33% населения. У перуанцев этот показатель составляет около 20%, в то время как у колумбийцев и пуэрториканцев — всего около 1%.
Данные компьютерного моделирования, основанного на диаграмме Фернандо Вильянеа, подтвердили, что длина этого сегмента денисовской ДНК со временем увеличивалась в популяциях коренных американцев. Это является прямым свидетельством того, что данный ген подвергался положительному естественному отбору, то есть был эволюционно выгоден.
Молекулярный антрополог Рипан Малхи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, не участвовавший в работе, назвал исследование «впечатляющим» за его способность «распутать сложный генетический узор в контексте истории человечества». Он подчеркнул, что следующим шагом должно стать понимание конкретной функции денисовского варианта гена MUC19.
Команда Вильянеа и Уэрта-Санчес планирует продолжить работу. Их цель — проанализировать новые биологические образцы от представителей латиноамериканских или коренных американских народов, по которым доступны как геномные данные, так и сведения о фенотипических признаках. Это позволит определить, как именно денисовские варианты влияют на функцию белка и здоровье человека. Ученые предполагают, что их действие будет «разительно отличаться» от работы современной человеческой версии гена.
Изображение носит иллюстративный характер
Современные люди являются результатом генетического смешения трех групп: Homo sapiens, неандертальцев и денисовцев. Денисовцы — загадочная группа древних людей, обитавшая на территории Азии примерно от 200 000 до 30 000 лет назад. Именно их генетическое наследие оказалось ключевым для адаптации первых американцев.
В центре исследования, опубликованного 21 августа в журнале Science, находится ген MUC19. Он кодирует белок, влияющий на консистенцию слизи, которая является первой линией защиты организма от инфекций. У современных популяций с коренным американским происхождением широко распространен вариант этого гена, идентичный тому, что был найден у денисовцев.
Открытие показало беспрецедентный путь передачи гена. Денисовский вариант MUC19 не перешел к современным людям напрямую. Сначала денисовцы передали его неандертальцам. Затем неандертальцы, скрещиваясь с Homo sapiens, передали им этот сегмент — денисовский ген, оказавшийся «зажатым» между участками неандертальской ДНК. Это первый научный случай, когда была идентифицирована передача денисовского гена человеку через неандертальского «посредника».
Исследование провели популяционные генетики Фернандо Вильянеа из Университета Колорадо в Боулдере и Эмилия Уэрта-Санчес из Университета Брауна. Они проанализировали данные проекта «1000 геномов», сравнив генетическую информацию современных мексиканцев, перуанцев, колумбийцев и пуэрториканцев с древними ДНК. Для сравнения использовались образцы 23 коренных жителей, живших до XIII века, трех неандертальцев и одного денисовца.
Частота встречаемости денисовского варианта MUC19 прямо коррелирует со средней долей ДНК коренных американцев в геноме современных популяций. Самая высокая частота зафиксирована у мексиканцев — примерно у 33% населения. У перуанцев этот показатель составляет около 20%, в то время как у колумбийцев и пуэрториканцев — всего около 1%.
Данные компьютерного моделирования, основанного на диаграмме Фернандо Вильянеа, подтвердили, что длина этого сегмента денисовской ДНК со временем увеличивалась в популяциях коренных американцев. Это является прямым свидетельством того, что данный ген подвергался положительному естественному отбору, то есть был эволюционно выгоден.
Молекулярный антрополог Рипан Малхи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне, не участвовавший в работе, назвал исследование «впечатляющим» за его способность «распутать сложный генетический узор в контексте истории человечества». Он подчеркнул, что следующим шагом должно стать понимание конкретной функции денисовского варианта гена MUC19.
Команда Вильянеа и Уэрта-Санчес планирует продолжить работу. Их цель — проанализировать новые биологические образцы от представителей латиноамериканских или коренных американских народов, по которым доступны как геномные данные, так и сведения о фенотипических признаках. Это позволит определить, как именно денисовские варианты влияют на функцию белка и здоровье человека. Ученые предполагают, что их действие будет «разительно отличаться» от работы современной человеческой версии гена.
