Dlaczego niektóre grupy ludzi mają dziś więcej neandertalskiego DNA niż inne? Nowe badanie dostarcza odpowiedzi

(CNN) — Nowa analiza starożytnych genomów pogłębia wiedzę naukowców na temat DNA neandertalczyka znajdującego się w populacjach ludzkich w Europie i Azji – śladów genetycznych, które mogą mieć dziś znaczenie medyczne.

Zdaniem naukowców odkrycia, opublikowane w środę w czasopiśmie Science Advances, pozwalają z większą precyzją śledzić dziedzictwo genetyczne starożytnych krewnych naszego gatunku, Homo sapiens, dzięki masie krytycznej bezcennych danych.

Większość żyjących dzisiaj ludzi jest w stanie prześledzić bardzo niewielki procent swojego DNA aż do… Neandertalczykbędący wynikiem prehistorycznych kontaktów seksualnych między naszymi przodkami a wymarłymi już homininami z epoki kamienia, zanim ten ostatni zniknął około 40 000 lat temu.

Jednakże DNA neandertalczyka jest nieco liczniejsze w genomach mieszkańców Azji Wschodniej.

Ta rozbieżność od dawna intryguje naukowców, ponieważ szczątki neandertalczyka odnajdywano powszechnie w całej Europie i na Bliskim Wschodzie, ale nie na wschód od gór Ałtaj w Azji Środkowej.

„Zaskakujące jest to, że na obszarze, na którym nie znaleźliśmy szczątków neandertalczyka, jest więcej neandertalskiego DNA” – powiedział współautor badania Mathias Korat, starszy profesor genetyki i ewolucji na Uniwersytecie Genewskim.

Korat powiedział, że DNA neandertalczyka stanowi średnio około 2% składu genetycznego ludzi w Eurazji, podczas gdy w Azji Wschodniej może sięgać nawet 4%.

Korat i jego współpracownicy z Uniwersytetu Genewskiego znaleźli wyjaśnienie tej rozbieżności, analizując rozmieszczenie DNA neandertalczyka w ludzkim genomie na przestrzeni ostatnich 40 000 lat.

„Zaczynamy gromadzić wystarczającą ilość danych, aby z coraz większą precyzją opisać procent DNA pochodzenia neandertalskiego w genomie Homo sapiens w określonych momentach prehistorii” – wyjaśnił Korat.

Naukowcy odkryli, że z biegiem czasu rozmieszczenie DNA neandertalczyka nie zawsze było takie samo jak obecnie.

Rozcieńczenie genomu

Zespół badawczy uzyskał informacje z bazy danych zawierającej ponad 4000 starożytnych genomów z całej Europy i Azji, opracowanej przez zespół kierowany przez dr Davida Reicha, profesora genetyki i biologii ewolucyjnej człowieka w Harvard Medical School w Bostonie.

Naukowcy odkryli, że genomy Homo sapiens z epoki kamienia, którzy po wyginięciu neandertalczyków żyli jako myśliwi i zbieracze w Europie, zawierały nieco wyższy procent DNA neandertalczyka niż genomy tych, którzy żyli w Azji w próbkach mających ponad 20 000 lat.

W związku z tym zespół badawczy doszedł do wniosku, że obecny wzorzec większego odsetka przodków neandertalczyków w populacjach azjatyckich niż w populacjach europejskich musiał rozwinąć się na późniejszym etapie, najprawdopodobniej w okresie przejściowym do neolitu, kiedy zaczęło się upowszechniać rolnictwo. Zastąpić rybołówstwo i transport. Gromadzenie się jako sposób na życie, od 10 000 do 5 000 lat temu.

W tym czasie pierwsi rolnicy z Anatolii, na terenach dzisiejszej zachodniej Turcji i Morza Egejskiego, zaczęli spotykać się z łowcami-zbieraczami z zachodniej i północnej Europy. Spowodowało to w tym okresie spadek udziału DNA neandertalczyka w genomach europejskich.

„Problem polega na tym, że mieli mniej linii neandertalskiej, więc rozrzedzili się (linia neandertalska) w populacji europejskiej” – powiedział Korat.

Powiedział, że nie jest jasne, w jaki sposób ta zmiana nastąpiła w Azji ze względu na względny brak informacji. Do badania włączono 1517 próbek z Europy w porównaniu z 1108 próbkami z Azji, co stanowi obszar czterokrotnie większy.

Tony Capra, profesor nadzwyczajny epidemiologii i biostatystyki w Paccard Institute for Computational Health Sciences na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco, powiedział, że artykuł jest „przykładem interesującej i bardzo obiecującej strategii integracji analizy ludzkiego DNA”. Lokalizacje geograficzne z nowoczesnymi genomami, aby połączyć punkty ewolucyjne w czasie i przestrzeni.

Niektóre ślady genetyczne pozostawione przez spotkania z neandertalczykami mogą mieć wpływ na zdrowie współczesnych ludzi. Na przykład, jak wynika z badania opublikowanego we wrześniu 2020 r., DNA neandertalczyka może odgrywać niewielką rolę w wpływaniu na przebieg zakażenia Covid-19.