ИММУННОЕ НАСЛЕДИЕ

Неандертальцы оставили нам в наследство гены, которые когда-то помогли нашим предкам не погибнуть от инфекций на территории нынешней Европы, а в наше время помогают сопротивляться ВИЧ, гепатиту С и другим вирусам. Этот вид господствовал на просторах Европы и проник в Азию, когда около ста тысячелетий назад (а по другим данным, как минимум в полтора раза раньше [1]) с новой волной миграции из Африки вышел Homo sapiens. Пришельцы вытеснили и фактически уничтожили неандертальцев. Самые поздние останки последних имеют возраст 28 тысяч лет, а на большей части территории Европы они исчезли уже 40 тысячелетий назад. Но до этого наш вид как минимум один раз скрестился с неандертальцами. В итоге около 2% генов человечество унаследовало от них, но это не касается коренных африканских народов, представители которых и есть последние чистокровные Homo sapiens [2].

Исследования ученых из Стендфордского университета показывают, что значительное количество часто встречающихся фрагментов неандертальской ДНК были адаптивными по очень веской причине. Неандертальские гены, вероятно, дали нам защиту от некоторых вирусов, с которыми столкнулись наши предки, когда покинули Африку. Такой вывод исследователи сделали, каталогизировав 4500 генов современного человека, о которых известно, что они участвуют в иммунной борьбе с вирусами. Среди них оказалось 152 неандертальских гена. Все эти 152 гена участвуют в иммунном ответе на атаку вирусов гриппа А, гепатита С и ВИЧ. Из этого авторы сделали вывод, что и патогены, защита от которых нам досталась от неандертальцев, тоже были ретровирусами [3]. Неандертальцы и их прямые предки обитали в Европе сотни тысяч лет и успели приспособиться к местным патогенам. Новоприбывшим из Африки сапиенсам в этом отношении приходилось гораздо труднее.

Неандертальцы выступили в этой истории источником не только защиты от болезни, но и самого недуга. Известно, что "коренные европейцы" заразили "пришельцев" собственными вирусами, которые, надо полагать, убили немало наших предков. Тогда и включился естественный отбор, поддержавший в популяции сапиенсов унаследованные от "местных" гены, боровшиеся с этими самыми вирусами. В эволюционной биологии это называется моделью "яд-антидот".

Любопытно также, что идентифицированные авторами 152 гена присутствуют только у людей европеоидной расы. Это говорит в пользу версии, что неандертальцы скрестились с сапиенсами не один раз и в разных точках Европы. В другом месте и в другое время могли обитать другие вирусы, и там эволюционная защита, найденная учеными, могла быть не нужна.

Большая часть генов иммунной системы человека, которые обеспечивают опознание враждебных микроорганизмов, наши предки унаследовали от неандертальцев и денисовцев. Группа ученых под руководством Питера Пархэма из того же Стэнфордского университета обнаружила, что современные люди получили от денисовского человека и неандертальцев примерно половину генов в участке HLA, который отвечает за "опознание" бактерий и вирусов в иммунных клетках. Этот участок состоит из трех "серий" A, B и С - наборов генов, отвечающих за сборку разных частей иммунной системы. Пархэм и его коллеги сравнили геномы неандертальцев, "денисовцев" и представителей различных этнических групп и рас среди современных людей.

Они обнаружили, что серии HLA-A и HLA-C в геноме денисовского человека аналогичны тем, которые присутствуют в ДНК современных людей из всех регионов Старого Света, кроме Африки и Европы. Ученые отмечают, что этот участок не мог сохраниться в "человеческой" линии после разделения предков "денисовцев" и Homo sapiens 250 тысяч лет назад из-за высокой изменчивости HLA. Это означает, что предки современных людей приобрели данный фрагмент в результате межвидового скрещивания с денисовским человеком. Такое же соответствие генов в HLA-A и HLA-C характерно для геномов современных европейцев и неандертальцев, и практически отсутствует в геноме африканцев. С другой стороны, как считают ученые, наличие "следов" генома неандертальцев в Африке говорит о том, что предки современных людей не только покидали "черный континент", но и возвращались туда.

Гены иммунной системы "денисовцев" сохранились лучше всего среди папуасов и меланезийцев - 95%, а также среди жителей стран Восточной и Юго-Восточной Азии - 70%. Участок HLA в геноме современных европейцев как минимум наполовину состоит из "неандертальских" генов. Для сравнения, неандертальцы и "денисовцы" передали современным людям лишь 1-4% своего генома.

Ученые предполагают, что предки современных людей получили эти гены из-за особенностей их существования. Они жили небольшими мигрирующими группами, и линии тех, кто не вступал в близкие отношения с неандертальцами и "денисовцами", были обречены на вырождение из-за близкородственных браков. [4]

Антропологи из Оксфордского и Кембриджского университетов предполагают, что неандертальцы могли исчезнуть из-за болезней, принесенных кроманьонцами из Африки. Палеоантропы, переселившиеся в Европу примерно на 150 тысяч лет раньше, выработали иммунитет к европейским бактериям и инфекциям, а вот перед африканской заразой были беззащитны.

Так, кроманьонцы подарили homo neanderthalensis герпес второго типа, бактерию Helicobacter pylori, вызывающую язву желудка, и червей-паразитов. Ресурсов организма неандертальцев для борьбы с пришлыми микробами было недостаточно, и это сказалось на их способности конкурировать с кроманьонцами. Homo sapiens повезло немного больше. В результате скрещивания древние люди обменялись генами, и кроманьонцы переняли иммунитет к европейским болезням. [5]

[1] https://www.science.org/doi/10.1126/science.aap8369

[2] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31095-X

[3] https://www.science.org/doi/10.1126/science.aad5497

[4] https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.1209202

[5] https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ajpa.22985

Источник: onlinelibrary.wiley.com

Комментарии: