ДНК денисовцев живёт в современных коренных американцах

Фото из открытых источников

Новое исследование показало, что вымершая группа древних людей, называемых денисовцами, передала нам важнейшее генетическое наследие, которое продолжает приносить пользу коренным народам Америки и сегодня. Исследование, опубликованное в журнале Science, демонстрирует, как определённый вариант гена, приобретённый в результате древнего межпородного скрещивания, обеспечил коренным народам Америки преимущества в выживании и остаётся распространённым в современных популяциях, имеющих индейское происхождение.

Открытие основано на гене MUC19, играющем ключевую роль в выработке белков, формирующих защитные барьеры в дыхательной и пищеварительной системах. Этот денисовский вариант, по-видимому, подвергся сильному естественному отбору, что означает, что он обеспечивал значительные преимущества для выживания тем, кто был его носителем во время сложной миграции в Америку тысячи лет назад.

Денисовцы остаются одной из самых загадочных загадок палеонтологии. Эти архаичные люди обитали в Азии от 300 000 до 30 000 лет назад, однако учёные знают их преимущественно благодаря генетическому анализу, а не ископаемым останкам. Было обнаружено лишь несколько физических останков: фрагментарные кости из Денисовой пещеры в Сибири, две челюстные кости, найденные в Тибете и на Тайване, и почти полный череп из Китая, найденный в этом году.

Несмотря на скудную летопись окаменелостей, денисовцы оставили неизгладимый след в геноме человека. Предыдущие исследования под руководством Эмилии Уэрта-Санчес из Университета Брауна показали, что версия гена EPAS1, также унаследованная от денисовцев, помогает современным тибетским популяциям адаптироваться к высокогорным условиям.

Исследовательская группа сравнила ДНК денисовцев с современными геномами, полученными в рамках проекта «1000 геномов», и обнаружила, что денисовский вариант гена MUC19 встречается с поразительной частотой в латиноамериканских популяциях, имеющих генетическое происхождение от коренных американцев. Чтобы подтвердить свои выводы в динамике, исследователи изучили ДНК 23 человек, обнаруженных на археологических памятниках на Аляске, в Калифорнии, Мексике и других территориях Северной и Южной Америки.

Примечательно, что вариант гена, полученный от денисовцев, встречался с высокой частотой и у этих древних людей, некоторые из которых появились тысячи лет назад. Этот ген находится на необычно длинном участке архаичной ДНК, что явно указывает на то, что естественный отбор активно способствовал его сохранению и распространению.

Исследование выявило сложный путь, по которому этот полезный ген попал к современным людям. Денисовский вариант, вероятно, сначала передался неандертальцам через скрещивание, а затем скрещивался с современными людьми. Этот многоэтапный генетический перенос подчёркивает взаимосвязанность древних популяций человека.

Специфическая функция гена MUC19 заключается в выработке муцинов — гликопротеинов, образующих защитные гели в различных системах организма. Эти белки играют ключевую роль в иммунной защите, особенно в дыхательных путях и пищеварительном тракте, где они помогают защищать организм от патогенов и угроз окружающей среды.

Учитывая участие гена в иммунных процессах, исследователи полагают, что денисовский вариант мог обеспечить повышенную защиту от болезней, с которыми пришлось столкнуться во время непростой миграции в Америку. Первые народы, прибывшие в Новый Свет, столкнулись с совершенно новыми условиями, климатом и потенциально новыми патогенами, поэтому любое генетическое преимущество в иммунной функции потенциально могло спасти жизнь.

«С эволюционной точки зрения, это открытие показывает, как древнее межпородное скрещивание может иметь последствия, которые мы наблюдаем и сегодня», — пояснила Уэрта-Санчес. «Что-то в этом гене явно было полезным для этих популяций — и, возможно, до сих пор является или будет полезным в будущем».

Денисовский вариант MUC19 остаётся распространённым среди современных популяций коренных американцев, включая многие латиноамериканские общины Северной и Южной Америки. Это генетическое наследие представляет собой ощутимую связь между современными коренными народами и их древними предками, предоставляя молекулярные доказательства удивительного пути, который привёл первых людей в Америку.

Это открытие демонстрирует, как древние межвидовые скрещивания служили важнейшим источником генетических инноваций. В отличие от медленного процесса случайных генетических мутаций, эти встречи обеспечили «внезапный способ появления множества новых вариаций», которые оказались необходимыми для адаптации человека к новым условиям.

Ожидается, что признание эволюционной важности MUC19 будет стимулировать новые исследования его специфических биологических механизмов. Понимание того, как древние генетические варианты продолжают влиять на здоровье современного человека, может привести к новым знаниям о работе иммунной системы и устойчивости к заболеваниям, что потенциально может стать основой для медицинских исследований будущих поколений.