Группа американских генетиков во главе с аспирантом Юлином Чжаном и профессором Прией Мурджани решила устроить генеральную уборку в нашем геноме

В процессе она выяснила, что мы все — этакие генетические «сборные солянки», в которых помимо всем знакомых неандертальцев и денисовцев затесались как минимум ещё две совершенно неизвестные науке «линии-призрака».

Сенсационное открытие, опубликованное 30 июля в журнале Science, исследователи сделали без единого древнего зуба или берцовой кости — исключительно благодаря новому вычислительному методу под названием TRACE («Отслеживание архаичных вкладов через оценку графов рекомбинации предков»).

В отличие от традиционного подхода, который требует найти и секвенировать ДНК из ископаемых костей (задача, сродни поиску иголки в стоге сена, особенно когда сену миллион лет), метод TRACE — это чистая математическая магия. Он не нуждается ни в эталонном геноме древнего родственника, ни в данных так называемой «непримешанной» популяции.

Вместо этого алгоритм строит сложнейшие графы предковой рекомбинации (ancestral recombination graphs) — подробнейшие карты того, как наши ДНК-участки передавались, мутировали и перемешивались на протяжении сотен тысяч лет. А затем он ищет в этих картах аномалии: фрагменты, чьи родословные уходят в прошлое подозрительно глубоко, намного дальше, чем у основной массы генов, которые сходятся к общему предку примерно 100-200 тысяч лет назад.

TRACE словно детектив, который находит отпечатки пальцев там, где, казалось бы, никто никогда не жил. Для проверки метод прогнали на компьютерных моделях, где ответ был известен заранее, — точность составила около 92%, а вероятность ложной тревоги — меньше 0,25%. После этого алгоритм выпустили в «дикую природу» данных проекта «1000 геномов», охватывающих сотни людей со всего мира.

И тут началось самое интересное. TRACE блестяще подтвердил уже известные факты: у европейцев и азиатов он нашёл те самые 1-2% неандертальской ДНК, а у жителей Океании — примесь денисовцев. Однако на этом сюрпризы не закончились. Алгоритм выявил две ранее невидимые линии.

Первая — глобальная «линия-призрак» — отделилась от нашего общего с неандертальцами и денисовцами предка примерно 800 000 лет назад. Эта загадочная популяция встретилась и скрестилась с предками современных Homo sapiens более 50 000 лет назад, причём ещё на территории Африки, до того, как наши предки отправились в своё победное шествие по планете. В результате каждый из нас, от аборигена Австралии до жителя Мурманска, носит в своей ДНК примерно 0,5–1% генов этого «призрака».

Вторая находка — это настоящий генетический «дедушка» возрастом 1,7–1,8 миллиона лет, так называемая «суперархаичная» линия. Эта группа, вероятно, была связана с азиатскими Homo erectus, и она не скрещивалась с нами напрямую. Её путь был хитрее: сначала эти «супер-древние» смешались с денисовцами в Евразии, а уже те, позже встретившись с нашими предками, передали эстафету дальше. Поэтому самые яркие следы этой запредельной древности сегодня находят у жителей Океании и Меланезии, в чьих геномах денисовского наследия больше всего.

Но и это не всё. Учёных ждал ещё один сюрприз, связанный с так называемыми «генетическими пустынями» — длинными участками ДНК, которые, как считалось, естественный отбор полностью очистил от примесей неандертальцев и денисовцев.

Так вот, TRACE нашёл там ДНК именно этих «призрачных» предков. Особенно впечатляют цифры: возле гена FOXP2, который критически важен для развития речи, доля такой «призрачной» ДНК достигает 13,3%, а в некоторых других участках — почти 20%. Получается, наш организм — не просто бездумный мусорщик древних генов, а избирательный коллекционер, который вычищал одни варианты, но бережно сохранял другие, возможно, дававшие эволюционные преимущества. Например, многие из этих древних фрагментов находятся в генах, отвечающих за иммунитет и метаболизм — видимо, скрещивания с «призраками» помогали нашим предкам справляться с новыми болезнями и непривычной едой по мере расселения по миру.

Друзья, существенно больше новостей науки, длинных текстов и серий «карточек-объяснялок» вы обнаружите в премиальной части паблика, доступной для наших донов (платных подписчиков). Стоит это удовольствие от 75 до 200 р. в месяц.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: