22 март 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Естественият отбор е запазил неандерталско ДНК в човешкия геном

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 08 януари 2017 в 15:2054250
Снимка: Erich Ferdinand

В човешкия геном присъства ДНК на отдавна изчезнали хоминиди - неандерталци и денисовци, в резултат на кръстосване с Homo sapiens.

Според някои доклади денисовската и неандерталската ДНК, която се е съхранила при специфични гени, като например тези, свързани с имунната система, вероятно са осигурявали адаптивни предимства срещу инфекциозни микроорганизми, пише The Scientist.

Изследване, публикувано в Genome Biology, установи силни доказателства, че неандерталска ДНК, разположена в един подобен локус (местоположение) в рамките на съвременния човешки геном, е била обект на положителна селекция.

Авторите на изследването също така смятат, че този неандерталски хаплотип не е уникален за неандерталците (хаплоидният генотип представлява набор от алели, които са разположени близо един до друг на дадена хромозома, което води до по-малка вероятност за рекомбинация, или да се озоват на отделни хромозоми. Това позволява проследяването им до един родител).

Локусът означава местоположение на набор от алели в дадена хромозома.

По-скоро кръстосването въвежда повторно адаптивния генетичен вариант, който е наличен при ранните човеци от Африка, но изчезва по време на миграциите извън Африка и драстичното намаляване на популациите.

Луис Барейро (Luis Barreiro) от Университета на Монтреал и негови колеги насочват вниманието си към локуса за олиго-аденилат-синтетазата, където се откриват три гена - OAS1, OAS2 и OAS3, кодиращи ензими, които участват във вродения имунен отговор срещу вируси.

"Тези гени са сред основните, отговорни за спирането на размножаването на вирусите", коментира Барейро пред The Scientist.

Локусът е сред първите, разпознати като придобити от неандерталците, и често може да бъде открит при индивиди от европейски произход. Въпреки че и преди се е изказвала идеята, че тези гени са претърпели положителна селекция, предишните проучвания не предоставят достатъчно силни доказатлества, тъй като статистическата сила на стандартния тест за неутралност или положителна селекция при локуса е твърде ниска, отбелязва авторът на проучването Аарон Самс (Aaron Sams) от Университета Корнел.

За да направят по-добър тест за положителна селекция, Барейро и колегите му разчитат на две различни статистически симулации, като сравняват данни върху историята на човешки популации с данни от секвениране на живи човешки популации, както и нов набор от данни за 230 древни евразийски индивида. Всичките анализи показват, че има висока вероятност естественият подбор да е отговорен за запазването на локуса в съвременните човешки геноми след кръстосването с неандерталците извън АФрика.

В настоящото изследване, екипът на Барейро демонстрира в два различни вида имунни клетки, извлечени от кръвни проби, че неандерталският хаплотип повлиява експресията на OAS гените в зависимост от вида на клетката и инфекциозния агент. Когато макрофаги или периферни кръвни едноядрени клетки от индивиди, притежаващи неандерталско ДНК при OAS локуса, са стимулирани със Salmonella typhimurium или един от няколко вируса, микробът активира OAS гените в различна степен при имунните клетки на индивидите с неандерталска ДНК, отколкото при тези на хората, които нямат неандерталския алел.

При неандерталския алел се наблюдава различен вариант на срязването на OAS1 гена (б.а. splicing variant; става въпрос за различни начини на срязване на транскрибираната РНК, което позволява от един и същи ген да се произведат различаващи се протеини), което води до произвеждането на по-малък протеин с по-висока ензимна активност, отколкото при други варианти на гена.

"Вероятно е неандерталците да са били по-добре адаптирани към патогените, които се срещат в среди извън Африка, отколкото анатомично модерните хора, които в даден момент се нанасят в тези райони.

Следващи сравнения на OAS последователностите показват, че неандерталският алел присъства в над 60% от индивидите в Африка. Извън Африка обаче, той може да бъде открит само при индивиди, носещи неандерталския хаплотип. "Въз основа на тези доказателства смятаме, че алелът е бил изгубен по време на миграциите извън Африка и кръстосването с неандерталците го е върнало обратно", уточнява Барейро.

"Настоящото изследване, както и предишната работа, подсказва, че придобиването на неандерталски и денисовски последователности е дало достъп до алели с по-добра адаптация спрямо новия натиск на еволюционния отбор, с който предците ни са се сблъскали при миграциите в нови географски райони", според Джошуа Акей (Joshua Akey), еволюционен и компутационен биолог от Университета на Вашингтон, който не е участвал в изследването.


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.