У современных людей еще больше неандертальской ДНК, чем мы осознаем [50/50]

Международная команда исследователей завершила один из самых подробных анализов генома неандертальцев на сегодняшний день, сообщает gizmodo.

Изображение предоставлено Джеймсом Ивсом.

Среди многих новых выводов исследователи узнали, что неандертальцы впервые сошлись с современными людьми неожиданно очень давно, и что люди, живущие сегодня, имеют больше неандертальской ДНК, чем мы предполагали.

Перед данным новым исследованием только четыре неандертальских образца имели упорядоченные геномы. Из них только один - Алтайский Неандерталец, найденный в Сибири - был достаточно высокого качества, в котором ученые смогли точно отразить вариации. Новый анализ, хорошо сохранившегося генома, взятого из фрагмента кости возрастом 52 000 лет, теперь является вторым неандертальским геномом, который будет полностью упорядочен с высокой точностью. Полученное в результате исследование, теперь опубликованное в Science, подтверждает много вещей, которые мы уже знали о неандертальцах, а также выявляет некоторые вещи, о которых мы не знали.

Международная исследовательская группа, которая проводила это исследование, - группа под руководством Кей Прюфера и Сванте Паабо из Института эволюционной антропологии им. Макса Планка в Лейпциге, Германии, упорядочила геном неандертальца, получившего название Vindija 33.19, чьи останки были обнаружены в пещере Виндия в северной части Хорватии. Изучая неандертальские геномы подробно, и, сравнивая их ДНК с данными современных людей, ученые могут больше узнать о нашей эволюционной истории и биологии. И действительно, исследователи сделали некоторые интересные открытия.

Основываясь на предыдущих археологических и генетических свидетельствах, археологи и антропологи подозревали, что неандертальцы были точечно рассеяны по всей Европе и Азии. Отсутствие генетического разнообразия (низкая гетерозиготность) в образце Vindija 33.19 подтверждает эти более ранние результаты, показывая, что неандертальцы «жили в небольших и изолированных популяциях» и «с эффективным размером популяции около 3000 человек», - пишут исследователи в своем отчете.

Более ранний анализ геномов женщины Алтайского Неандертальца показал, что ее родители были сводными братом и сестрой, что заставило ученых думать, что неандертальцы привыкли к размножению с ближайшими родственниками. Но геном Vindija 33.19 отличается; ее родители были не так тесно связаны, поэтому мы больше не можем сказать, что экстремальное межродственное скрещивание - общее поведение для Неандертальцев. Тем не менее, хорватский неандерталец разделил предка по материнской линии с тремя другими людьми, найденными в пещере Виндиджа (чьи геномы не так полны).

"Неандертальцы", рисунок с сайта - pixabay

Предыдущее исследование Алтайского Неандертальца также показало, что неандертальцы начинают размножаться с архаичными современными людьми около 100 000 лет назад, но новый анализ подталкивает его еще дальше от 130 000 до 145 000 лет назад. Местоположение этих столкновений подвидов, вероятно, произошло на Ближнем Востоке или Аравийском полуострове, но прежде чем современные люди распространятся в массе в Европу и Азию.

Сравнительный анализ ДНК Vindija 33.19 живущих людей привел к увеличению количества генов, сохраненных Homo sapiens. Когда наши предки спаривались с неандертальцами, мы поглощали и сохраняли некоторые из их генов - некоторые хорошие, а некоторые плохие. Некоторые из этих генов были потеряны навсегда (из-за естественного отбора, отбрасывающего неблагоприятные унаследованные черты), но некоторые из них застряли. Прюфер и Паабо говорят, что на основе нового высококачественного генома современные популяции содержат от 1,8 до 2,6 процента неандертальской ДНК, что выше, чем предыдущие оценки, составляющие от 1,5 до 2,1 процента. Более конкретно, восточные азиаты имеют от 2,3 до 2,6 процента неандертальской ДНК, тогда как люди из Западной Европы и Азии сохранили ДНК от 1,8 до 2,4 процента. Африканских популяций практически нет, потому что их предки не спаривались с неандертальцами.

Наконец, исследователи смогли идентифицировать функции вариантов генов, которые по-прежнему оказывают силу на людей сегодня. К ним относятся гены, связанные с уровнями холестерина ЛПНП и витамина D в плазме, нарушениями питания, висцеральным жировым накоплением, ревматоидным артритом, шизофренией и реакцией на антипсихотические препараты. «Это добавляет убедительных доказательств того, что предки неандертальцев влияют на риск заболевания у современных людей, особенно в отношении неврологических, психиатрических, иммунологических и дерматологических фенотипов [заболевания кожи, ногтей, волос]», - пишут исследователи. Некоторые из этих унаследованных характеристик позволили современным людям выжить за пределами Африки, но теперь делают нас восприимчивыми к заболеваниям сегодня.

Энн Стоун, антропологический генетик в Университете штата Аризона, которая не участвовала в исследовании, говорит, что самое удивительное в новых исследованиях заключается в том, что ученые смогли приобрести такую прекрасно сохранившуюся генетическую последовательность.

«Из этой информации, однако, я думаю, что наиболее интересным для меня было доказательство того, что древние современные люди были скрещены с неандертальцами очень рано (мы видим это в геномах неандертальцев) во время, которое было, как мы думаем, до большого движении Африки (что привело к колонизации остального мира современными людьми), - сказала Стоун Gizmodo. Другой удивительный аспект заключался в том, что уровень генетического разнообразия был аналогичен уровню, наблюдаемому в некоторых изолированных современных людских популяциях. Это отличается от того, что было замечено в Алтайском неандертальце, который был довольно инбредным».

(Инбри́динг — форма гомогамии, скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов. Википедия )

Аспект исследования, который не удивил Стоун - но тем не менее она нашла его классным - заключался в том, что индивидуум Vindija 33.19 был более тесно связан с населением неандертальцев, которые скрестились с древними современными людьми, вышедшими из Африки. «Это неудивительно, учитывая расположение пещеры [которая] намного ближе к области, где, как мы думаем, это произошло», - сказала она.

Довольно удивительно, что ученые могут узнать из 52 000-летней нити ДНК.