История неандертальца, происхождение белковой мутации

МЕНЮ


Главная страница
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту
Архив новостей

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


У современных людей развилась мутация белка, который защищает клетки от окислительного стресса - но некоторые из нас унаследовали от неандертальцев другую версию.

Мутация белка могла иметь преимущества для здоровья современных людей по сравнению с нашими родственниками неандертальцами, выяснили исследователи.

В работе, опубликованной в журнале Science Advances, ученые из Каролинского института в Швеции и Института эволюционной антропологии Макса Планка в Германии исследовали последствия мутации в ферменте под названием глутатионредуктаза.

Этот фермент помогает защитить клетки от повреждения в результате окислительного стресса. Молекулы, известные как реактивные виды кислорода (ROS), являются нормальными побочными продуктами клеточного метаболизма, но в избытке они могут нарушать нормальное функционирование ДНК, белков и других компонентов наших клеток - это и есть окислительный стресс.

Глутатионредуктаза сдерживает окислительный стресс, помогая другой молекуле, называемой глутатионом, уничтожать повреждающие ROS. Однако в определенных условиях глутатионредуктаза может также создавать больше ROS, в процессе, известном как "утечка электронов".

Сравнивая последовательности ДНК, которые являются основой для создания ферментов и других белков, исследователи обнаружили, что глутатионредуктаза у большинства современных людей содержит мутацию, которая отличается от соответствующих ферментов у родственников человека, включая неандертальцев, денисовцев и других приматов.

Однако, поскольку некоторые люди и неандертальцы скрещивались между собой в далеком прошлом, в геноме большинства современных людей присутствует небольшой процент ДНК, полученной от неандертальцев. Согласно данным биобанков, "предковый" неандертальский вариант глутатионредуктазы присутствует с низкой частотой у некоторых современных людей, особенно у людей, живущих сегодня на Индийском субконтиненте.

Затем исследователи задались целью выяснить, как эти различия могут отразиться на здоровье человека. В лабораторных тестах человеческая и неандертальская версии фермента имели схожую стабильность и активность, но неандертальский белок показал значительно большую утечку электронов, что означает образование большего количества реактивных видов кислорода.

Это, вероятно, плохая новость для здоровья человека, потому что большее количество ROS означает больший окислительный стресс для наших клеток.

Бастьен Лламас, исследователь древней ДНК и эволюции человека в Университете Аделаиды, который не принимал участия в исследовании, говорит, что это исследование является очень интересным дополнением к растущей области эволюционной медицины.

"Предпосылкой в том, что мы являемся продуктом эволюции, и проблемы со здоровьем и состояния, которые могут развиться, возникают из-за генетического фона, взаимодействующего с окружающей средой, которая меняется со временем", - говорит Лламас.

"Это попытка объединить прошлое с тем, что происходит сегодня... каковы последствия того, что мы, современные люди, несем часть этой генетической информации от неандертальцев?".

На самом деле, авторы исследования обнаружили, что неандертальская версия глутатионредуктазы была связана с иммунными нарушениями в большой базе данных генетической и медицинской информации от пациентов Мичиганского университета. Данные из нескольких других биобанков и баз данных показали, что неандертальская версия гена связана с заболеваниями периферических сосудов и воспалительными заболеваниями кишечника, которые ранее связывали с окислительным стрессом, а также с более высоким уровнем иммунных клеток в крови.

"Увеличение риска, которое мы наблюдаем, велико; в несколько раз повышен риск воспалительных заболеваний кишечника и сосудистых заболеваний", - говорит Хьюго Зеберг, старший автор статьи.

Однако Лламас отмечает, что результаты ассоциации заболеваний были основаны на генетических данных, полученных в основном от людей европейского происхождения, поэтому могут не относиться к каждому человеку с вариантом фермента.

Пока неясно, почему большинство современных людей имеют версию фермента, которая отличается от версии, распространенной среди неандертальцев и других наших родственников.

"Остановить окислительный стресс - это все равно что предотвратить ржавчину", - говорит Сванте Пяэбо, соавтор новой статьи. "Возможно, эти изменения вызваны тем, что мы живем дольше".

"Эта новая статья определенно показывает, что существует тенденция, когда люди пытаются выйти за рамки простого наблюдения, чтобы понять, что произошло в прошлом, откуда взялся этот вариант?" - говорит Лламас.

"Здесь есть два аспекта: эволюционная медицина для решения проблем здоровья человека сегодня, а также для понимания того, как неандертальцы и денисовцы смогли жить с этим конкретным вариантом, который, похоже, создает некоторые проблемы у современных людей. Таким образом, мы действительно можем понять немного больше о биологии наших вымерших родственников".


Источник: cosmosmagazine.com

Комментарии: