Холодоустойчивость + депрессия – «подарок» от наших предков-денисовцев

Эволюционные генетики давно задаются вопросом: как адаптации к окружающей среде в древности повлияли на нынешнее генетическое разнообразие человечества? Уже обнаружены мутации, связанные с особенностями питания, иммунным ответом и обитанием в высокогорных районах или местах с высоким уровнем ультрафиолетового излучения. Недавно удалось выявить еще один адаптивный вариант, который влияет не только на устойчивость к холоду, но и на психическое здоровье

Люди современного физического типа, живущие сейчас за пределами африканского континента, вышли из Африки примерно 60 тыс. лет назад. Добравшись до Азии, они встретились с денисовцами, которые, как и другие первобытные люди – неандертальцы, были «продуктом» еще более ранних миграций из Африки.

Благодаря палеогенетическим исследованиям мы знаем, что все эти предки современных людей успешно скрещивались друг с другом. В частности, показано, что современные люди – в основном жители Океании и Азии – несут в своих геномах варианты генов денисовского происхождения. Очевидно, что эти закрепившиеся варианты были адаптивными, и роль некоторых из них уже удалось установить.

Сейчас ученые из Испании охарактеризовали еще одно проявление генетического наследия денисовцев у современного человека. Им оказалась мутация в гене SLC30A9, кодирующем белок ZnT9, который, как недавно выяснилось, служит транспортером цинка в митохондриях – клеточных органеллах, отвечающих за выработку энергии.

Ген SLC30A9 уже «подозревался» в том, что его варианты являются результатом относительно недавнего естественного отбора в популяциях Восточной Азии. Это предположение подтвердил анализ данных проекта «1000 геномов» для 26 человеческих популяций.

Оказалось, что участок генома, содержащий ген SLC30A9, демонстрирует признаки отбора по так называемому однонуклеотидному полиморфизму, при котором различие между старой и «новой», мутировавшей последовательностью ДНК составляет всего одну «букву»-нуклеотид генетического кода. В случае генного варианта rs1047626 результатом стала замена одной аминокислоты на другую (метионина на валин) в белке ZnT9. Эта мутация немного изменила как работу самого белка, так и регуляцию обмена цинка.

Чтобы выяснить, какие изменения на уровне организма вызывает генный вариант rs1047626, ученые оценили на культуре эмбриональных почек человека эффект активности разных вариаций белка ZnT9. Оказалось, что мутантный ZnT9 изменяет работу митохондрий и тем самым повышает жизнеспособность клеток. Ученые предположили, что такие изменения могут иметь отношение к адаптации к холоду. Что вполне правдоподобно, поскольку денисовцы, вероятно, уже приспособились к более холодным условиям окружающей среды, с которыми некогда столкнулись прото-люди, привыкшие к африканскому климату.

Предковый вариант ZnT9 оказался характерен для жителей Африки и для неандертальцев, а мутировавший – для денисовцев и жителей Восточной Азии, где он является доминирующим. Мутантный вариант есть и у жителей Южной Азии, а также у европейского и коренного американского населения. Фактически, этот генный вариант встречается у населения всего мира, хотя в африканских популяциях гораздо реже.

Для современного человечества важен тот факт, что мутантный вариант белка ZnT9 связан с не только с устойчивостью к холоду, но и с предрасположенностью к нервно-психическим расстройствам, таким как нервная анорексия, гиперактивность, аутизм, биполярное расстройство, депрессия, обсессивно-компульсивное расстройство и шизофрения. И здесь ничего не попишешь – у каждой медали две стороны.

Фото: https://www.flickr.com

: 07.11.2023