Исследователи объяснили, какую пользу потомкам принесли гены древних людей – денисовцев

Новости МирТесен

У папуасов — Новой Гвинеи доля денисовских генов выше, чем у азиатов и европейцев. Значительное количество денисовской ДНК, присутствующее в геномах современных папуасов (по сравнению с другими популяциями), делает их объектом повышенного интереса со стороны биотехнологов и генетиков. Анализ генетического материала, унаследованного от денисовцев, позволяет получить сведения об условиях жизни этих древних людей. В ходе исследования международная группа ученых проанализировала гены, переданные денисовцами папуасам, и постаралась определить, какие специфические гены помогли современным людям адаптироваться к определенной среде. Эта работа генетиков позволит в будущем расширить знания об эволюции сапиенсов и денисовцев, а также о процессах скрещивания между этими видами людей.

Люди (Homo) — род в семействе гоминиды отряда приматов, а человек разумный (Homo sapiens), мы являемся единственным ныне живущим видом в этом роде. Предполагается, что наши предки произошли от ранних гоминидов около 300 тысяч лет назад.

Приблизительно 70-120 тысяч лет назад Homo sapiens начали мигрировать за пределы Африки. Они стали заселять некоторые части Европы и Азии, где столкнулись с новыми условиями жизни. В то же время сапиенсы скрещивались с другими видами Homo, включая неандертальцев (Homo neanderthalensis) и денисовцев (Homo denisovensis).

Благодаря взаимодействию с другими видами, сапиенсы получили определенные гены, которые способствовали их адаптации к местным, зачастую неблагоприятным, условиям. К примеру, у большинства современных тибетцев, проживающих на высоте около четырех тысяч метров над уровнем моря, имеется вариант денисовского гена EPAS-1. Данный ген играет ключевую роль в синтезе гемоглобина и обеспечении насыщения крови кислородом, что позволило тибетцам приспособиться к условиям высокогорья, где концентрация кислорода в воздухе снижена.

Денисовский человек остается загадкой для ученых, в отличие от неандертальцев, поскольку обнаружено относительно небольшое количество останков этого вымершего вида Homo, по которым можно было бы судить об их жизни. Восстановление точного облика денисовцев затруднено из-за недостатка антропологических данных. Однако эти гоминиды оказали влияние на ДНК современных людей. Исследуя их гены у Homo sapiens, благодаря чему исследователи смогут получить более полное представление о том, какие условия определяли жизнь древних людей и где они обитали.

геномов жителей Папуа — Новой Гвинеи, государства, расположенного в Океании, выявил наличие приблизительно пяти процентов денисовской ДНК, тогда как у представителей с евразийскими корнями этот показатель составляет две-три процента.

Группа специалистов в области биотехнологий и генетики из разных стран, возглавляемая Данатом Ермаковичем из Тартуского университета, расположенного в Эстонии, провела сопоставление геномов 128 представителей двух групп населения Папуа — Новой Гвинеи: жителей прибрежной зоны острова Дару, находящегося на высоте сто метров над уровнем моря, и папуасов, проживающих в горных районах у подножия горы Вильгельм, расположенной примерно на отметке 2500 метров над уровнем моря.

Проанализировав генетический материал, полученный от денисовцев и передаваемый разным популяциям, исследователи определили, обладают ли папуасы уникальными генами, способствующими адаптации к местным условиям. Результаты работы были опубликованы в научной статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В ходе работы Ермакович и его соавторы выявили у представителей горной популяции два варианта денисовских генов NEUROD2 и PAX5, которые связаны с процессами раннего развития мозга. Исследователи предположили, что эти гены могли способствовать адаптации горцев к условиям высокогорья, где концентрация кислорода в воздухе ниже. У папуасов, проживающих на равнинной местности, данные варианты генов отсутствуют. Примечательно, что у представителей обеих популяций – и высокогорной, и низменной – не был обнаружен ген EPAS1, ранее идентифицированный у тибетцев.

Ученые также установили, что у папуасов, проживающих на небольшой высоте (100 метров над уровнем моря), значительно чаще, чем у жителей горных районов, обнаруживаются четыре гена денисовцев (GBP1, GBP2, GBP4 и GBP7), которые отвечают за синтез белков, важных для иммунной системы. Предполагается, что эти гены играют роль в оперативной реакции иммунитета на инфекции, включая возбудителя малярии. Риск заражения малярией в низменных районах выше, чем в горах, поскольку самкам комаров, являющимся переносчиками возбудителя, сложнее преодолевать значительную высоту.

В заключении исследования авторы отметили, что у папуасов, проживающих на разных высотах, выявлены различные варианты генов денисовцев, способствующих их адаптации к окружающей среде: у жителей высокогорья эти гены помогают справляться с недостатком кислорода, а у жителей низменностей – снижают восприимчивость к малярии.

Причина этих различий, по мнению исследователей, кроется в факторах окружающей среды. Естественный отбор благоприятствовал признакам, необходимым для выживания в конкретных условиях, и именно эти признаки закреплялись в генетическом фонде популяции.