В ДНК современного человека обнаружены гены неандертальцев
Два новых исследования показали, что геном современного человека неафриканского происхождения содержит около 20% генома неандертальца, сообщается в sci-news.com. Также были выявлены участки генома человека, которые сохранили сегменты ДНК неандертальца.
Примерно 30 000 лет назад человек разумный, мигрировавший из Африки, столкнулся с неандертальцами. В течение долгого времени Нomo sapiens и неандертальцы, несмотря на различия, производили потомков с генами обоих родов.
Ученые считают, что в настоящее время биологические следы скрещивания этих двух популяций прослеживаются в геномах европейцев и азиатов.
В первом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые изучали, как неандертальцы повлияли на генетический фон современного человека.
Ведущий автор исследования доктор Дэвид Рейч из Гарвардской медицинской школы поделился: «Целью исследования было понять биологическое влияние потока генов неандертальцев на современного человека. Мы полагали, что при скрещивании этих двух групп были, вероятно, унаследованы некоторые новые черты, которые и остались в геноме человека, в то время как другие, несовместимые черты, исчезли».
Доктор Рейч и его коллеги проанализировали различные формы одного и того же гена у 846 человек неафриканского происхождения, 176 африканцев и неандертальца, возраст которого составляет примерно 50 000 лет.
Выяснилось, что 9 ранее выявленных форм генов человека связаны с чертами, унаследованными от неандертальцев. Эти формы генов ответственны за восприимчивость человека к таким заболеваниям, как волчанка, билиарный цирроз печени, болезнь Крона, сахарный диабет второго типа. Также они влияют на размер слепого пятна в глазу и на некоторые особенности поведения – например, способность бросить курить. Ученые считают, что будут выявлены и другие формы генов неандертальского происхождения.
Исследователи определили, что ДНК неандертальцев, найденная в человеческом геноме, ответственна за вырабатывание белка кератина.
Доктор Рейч утверждает, что следы ДНК неандертальцев встречаются в генах, влияющих на кератиновые волокна. Этот волокнистый белок отвечает за прочность кожи, волос и ногтей и является важным при выживании в условиях холодного климата. Возможно, неандертальцы успели адаптироваться к неафриканскому климату.
Ученые также обнаружили, что некоторые участки генома современного неафриканского человека содержат гены неандертальцев в большом количестве; вероятно, они были важны для выживания человека. Другие же участки генома содержали меньшее количество генов неандертальского происхождения.
«Отсутствие генов неандертальцев на некоторых участках свидетельствует о том, что гены, которые не были полезны предкам, были вытеснены вследствие естественного отбора», – говорит ведущий автор исследования доктор Срирам Санкарараман из Гарвардской медицинской школы.
Второе исследование, опубликованное в журнале Science, основывалось на инновационном методе, не связанном с секвенированием архаичной ДНК.
Соавторы, доктор Бенджамин Вернот и доктор Джошуа Эйки из Вашингтонского Университета, проанализировали данные секвенирования генома 379 европейцев и 286 жителей Восточной Азии с целью выявления наличия участков вкраплений неандертальской ДНК в геноме современного человека.
Доктор Вернот сообщил, что были обнаружены свидетельства того, что гены кожи неандертальцев способствовали эволюционной схожести европейцев и азиатов, а другие гены неандертальцев были, по-видимому, несовместимы с другими частями современного человеческого генома и поэтому были вытеснены.
Ученые заметили, что определенные плечи хромосом человека не имеют последовательностей ДНК неандертальцев, возможно, из-за несоответствия между этими двумя видами на определенных участках их генетического материала. Например, они заметили уменьшение количества генов ДНК неандертальцев на участке генома человека, который, как считается, отвечает за развитие человеческой речи и языка.
По результатам исследования было выявлено, что значительное количество последовательностей ДНК на популяционном уровне может быть получено от вымерших групп, даже если не были использованы останки, так как эти древние последовательности могут наследоваться другими особями, у которых ученые и собирают генетический материал. В этом и заключается возможность обнаружения и изучения ранее неизвестных архаичных людей, скрещивавшихся между собой.
«Метод секвенирования архаичных геномов без использования окаменелости не только является перспективным в выявлении аспектов эволюции уже вымерших архаичных людей и характеристики генетики этих популяций. Он также способствует пониманию того, как влияло скрещивание на существующее этническое разнообразие людей», – сказал доктор Вернот.
Ученые надеются, что вскоре они смогут определять ДНК других вымерших гоминидов, просто анализируя современные человеческие геномы.
