У современных европейцев нашли неандертальский тип липидного обмена

Гены, ответственные за процесс катаболизма липидов – расщепления жиров с высвобождением энергии – у современных жителей Европы и Азии содержат значительное число участков, унаследованных от неандертальцев, причем в геномах европейцев число таких вариаций в три раза больше, чем у азиатов, выяснила международная группа исследователей. Такое существенное расхождение обуславливает межпопуляционные различия в уровнях концентрации липидов в тканях головного мозга и экспрессии вовлеченных в липидный метаболизм белков и, полагают авторы, может объясняться положительным естественным отбором в сфере адаптации к холодному климату. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Изучение вклада Homo neanderthalensis в геном современного человека активно ведется многими исследовательскими группами с тех пор, как в декабре 2013 года ученые из Института эволюционной антропологии Общества развития науки имени Макса Планка (Лейпциг, Германия) завершили расшифровку древней ДНК, извлеченной из костных останков неандертальцев. Уже установлено, что современные жители Европы и Азии (в отличие от африканцев, так как скрещивание Homo neanderthalensis c Homo sapiens произошло уже после того, как предки современных людей покинули Африку) унаследовали в среднем от 1 до 4 процентов неандертальской ДНК. Кроме того, удалось выяснить, что различные популяции современных людей унаследовали неандертальские версии генов, обуславливающих склонность к развитию диабета, нарушению функции иммунной системы и развитию системной волчанки и болезни Крона, а также регулирующих функции кератиноцитов — эпидермальных клеток, составляющих большую часть внешнего слоя кожи человека и связанных с ростом волос на теле.

Группа под руководством эволюционного биолога Филиппа Хайтовича (Philipp Khaitovich), сотрудничающего с CAS-MPG Partner Institute for Computational Biology (Шанхай, Китай) и Институтом эволюционной антропологии Макса Планка, проанализировала распределение неандертальских генетических вариаций в геномах 11 популяций африканского, азиатского и европейского происхождения. Было установлено, что у современных азиатов и европейцев, в отличие от африканцев, в генах, ответственных за катаболизм липидов, присутствуют унаследованные от неандертальцев участки, но у жителей Европы их в три раза больше, чем у жителей Азии.

В попытке выяснить функциональные последствия такой диспропорции, Хайтович и его коллеги предприняли изучение тканей префронтальной коры головного мозга 14 взрослых людей европейского, азиатского и африканского происхождения и 14 шимпанзе. Поскольку речь идет о генах, связанных с процессом липидного обмена, в качестве объекта изучения были выбраны ткани головного мозга, содержащие высокий процент липидов. В итоге было обнаружено, что по уровню концентрации различных жирных кислот и экспрессии вовлеченных в липидный метаболизм белков в тканях головной мозг европейцев отличается от мозга азиатов, африканцев и шимпанзе.

«Мы думаем, что последствиями выявленных различий могут быть принципиальные физиологические изменения», — цитирует Хайтовича журнал Science. По его мнению, сохранение в геномах европейцев неандертальских генетических вариаций, связанных с эффективностью расщепления жиров и обеспечения энергией, было поддержано естественным отбором, так как давало преимущества в выживании в холодном климате Северной Европы. У современных людей, однако, эти же гены вовлечены развитие метаболического синдрома, связанного с ожирением, диабетом, высоким артериальным давлением и сердечно-сосудистыми заболеваниями, отметил Хайтович.

Гены, ответственные за процесс катаболизма липидов – расщепления жиров с высвобождением энергии – у современных жителей Европы и Азии содержат значительное число участков, унаследованных от неандертальцев, причем в геномах европейцев число таких вариаций в три раза больше, чем у азиатов, выяснила международная группа исследователей. Такое существенное расхождение обуславливает межпопуляционные различия в уровнях концентрации липидов в тканях головного мозга и экспрессии вовлеченных в липидный метаболизм белков и, полагают авторы, может объясняться положительным естественным отбором в сфере адаптации к холодному климату. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Изучение вклада Homo neanderthalensis в геном современного человека активно ведется многими исследовательскими группами с тех пор, как в декабре 2013 года ученые из Института эволюционной антропологии Общества развития науки имени Макса Планка (Лейпциг, Германия) завершили расшифровку древней ДНК, извлеченной из костных останков неандертальцев. Уже установлено, что современные жители Европы и Азии (в отличие от африканцев, так как скрещивание Homo neanderthalensis c Homo sapiens произошло уже после того, как предки современных людей покинули Африку) унаследовали в среднем от 1 до 4 процентов неандертальской ДНК. Кроме того, удалось выяснить, что различные популяции современных людей унаследовали неандертальские версии генов, обуславливающих склонность к развитию диабета, нарушению функции иммунной системы и развитию системной волчанки и болезни Крона, а также регулирующих функции кератиноцитов — эпидермальных клеток, составляющих большую часть внешнего слоя кожи человека и связанных с ростом волос на теле.

Группа под руководством эволюционного биолога Филиппа Хайтовича (Philipp Khaitovich), сотрудничающего с CAS-MPG Partner Institute for Computational Biology (Шанхай, Китай) и Институтом эволюционной антропологии Макса Планка, проанализировала распределение неандертальских генетических вариаций в геномах 11 популяций африканского, азиатского и европейского происхождения. Было установлено, что у современных азиатов и европейцев, в отличие от африканцев, в генах, ответственных за катаболизм липидов, присутствуют унаследованные от неандертальцев участки, но у жителей Европы их в три раза больше, чем у жителей Азии.

В попытке выяснить функциональные последствия такой диспропорции, Хайтович и его коллеги предприняли изучение тканей префронтальной коры головного мозга 14 взрослых людей европейского, азиатского и африканского происхождения и 14 шимпанзе. Поскольку речь идет о генах, связанных с процессом липидного обмена, в качестве объекта изучения были выбраны ткани головного мозга, содержащие высокий процент липидов. В итоге было обнаружено, что по уровню концентрации различных жирных кислот и экспрессии вовлеченных в липидный метаболизм белков в тканях головной мозг европейцев отличается от мозга азиатов, африканцев и шимпанзе.

«Мы думаем, что последствиями выявленных различий могут быть принципиальные физиологические изменения», — цитирует Хайтовича журнал Science. По его мнению, сохранение в геномах европейцев неандертальских генетических вариаций, связанных с эффективностью расщепления жиров и обеспечения энергией, было поддержано естественным отбором, так как давало преимущества в выживании в холодном климате Северной Европы. У современных людей, однако, эти же гены вовлечены развитие метаболического синдрома, связанного с ожирением, диабетом, высоким артериальным давлением и сердечно-сосудистыми заболеваниями, отметил Хайтович.