От цвета на кожата до имунитета, човешката биология е свързана с нашето архаично потекло.
Още след публикуването през 2010 г. на секвенцията на генома на неандерталеца, еволюционният биолог Joshua Akey и неговият докторант Benjamin Vernot започват да изследват най-провокативното му значение: че неандерталците са се чифтосвали с предците на съвременни хора.
Неандерталците живеят в Евразия повече от 300 хилядолетия, докато човешките предци са напуснали Африка преди около 60 000–70 000 години. Според публикацията от 2010 г., в която изследователите сравняват неандерталския геном с модерни човешки последователности, около 2% от ДНК в геномите на съвременните хора с неафриканско потекло е неандерталска по произход.
Геномните анализи свързват неандерталските генни варианти с разлики в нивата на експресия на различни гени и фенотипове, характеризиращи от цвета на кожата и косата до имунната функция и невропсихиатричните функции.
Имунитет, наследен от неандерталците
Освен цвета на кожата, друга област на човешката биология, тясно свързана с неандерталските варианти в генома, е имунната система. Човешките предци са били изложени на различни патогени, някои от които идват директно от неандерталците, докато те мигрират през Евразия. Включването на неандерталски последователности в човешкия геном може би е помогнало на предците ни да се защитят срещу смъртоносни инфекциозни заплахи, на които неандерталците отдавна са били изложени и срещу които са създали ефективен имунен отговор.
Вирусните и бактериални инфекции са сред най-силните селективни външни сили. За разлика от промените в други условия на околната среда като модела на дневна светлина и излагане на UV лъчи, патогените могат да убият цяло едно поколение.
Догадки за ролята на архаичната ДНК в имунната функция са се появили още през 2011 г., веднага щом геномът на неандерталеца беше на разположение за сравнение с последователности от съвременните хора. Установено е, че определени алели на човешките левкоцитни антигени (HLA), ключови участници за разпознаването на патогени, носят признаци за архаичен произход – от неандерталците, но и от друг братовчед на хоминина – Денисованците.
Няколко други проучвания откриват връзка между архаичната ДНК и вродената имунна функция, а именно променени нива на експресия на гени, кодиращи тол-подобни рецептори (TLRs). Последните са ключови играчи в неспецифичното разпознаване на патогените, което задейства бърз, стереотипен и ефективен вроден имунен отговор.
През 2016 г. Kelso и Dannemann публикуват данни в Am J Hum Genet, че както имунната реакция срещу патогена, така и склонността за развитие на алергии, са свързани с неандерталските последователности, които засягат експресията на TLR. Оказва се, че вирусите са явни двигатели на адаптацията. Нещо повече, D. Enard и D.A. Petrov доказват, че една трета от неандерталските варианти при положителна селекция са свързани с гени, кодиращи протеини, които взаимодействат с вирусите.
Установени са още асоциации между неандерталска интрогресия (или по друг начин казано – прехвърлянето на генетична информация от един вид в друг в резултат на хибридизация и многократно кръстосване между тях). А именно неандерталските последователности са свързани с разделяне на хората на ранни птици или нощни сови, с чувството на самота или изолация, нисък ентусиазъм или интерес, както и рискове за депресия и пристрастяване. Асоциациите са описани като силни.
Защо съществуват тези асоциации все още е загадка. Смята се, че светлината може да е обединяващ фактор, както с промените в модела на дневната светлина, така и с намаляването на излагането на UV-лъчи, тъй като се придвижват към по-северните ширини.
Дори и при по-очевидни асоциации, като например с цвета на кожата или имунните функции, изводите засега се извеждат от корелациите между генотипове и фенотипове. Въпреки че подобни генетични и статистически подходи концептуално могат да свържат неандерталската интрогресия с фенотипове и да намекват защо такива последователности може да са избрани в ранната история на хората, изследователите все още не са валидирали.
Изучаването на неандерталската ДНК на молекулярно ниво в лабораторията е сложно. Генетичните варианти на неандерталеца често се наследяват скачено (свързано), което пречи изследването на връзката между тях и съответните психологически функции.
Референции:
Снимка: източник – The Scientist 2019
https://science.sciencemag.org/content/328/5979/710
DrVelikova 