Нашите неандерталски гени са активни

Алеи, наследени от братовчед на ледниковия период, влияят върху активността на съвременните варианти на гени

Ние, европейците, носим гени от неандерталците в нас. © Thinkstock, AquilaGib / CC-by-sa 3.0
чете на глас

Активно наследство: неандерталските гени в нас са активни и до днес - и дори измеримо влияят на експресията на съвременните гени, разкрива проучване. Ако в нашия геном има неандерталски ген и модерен вариант, тогава в зависимост от тъканта и гена, понякога другият чете по-силно. Поразително: Мозъкът и тестисите са доминирани от съвременните алели почти навсякъде, както съобщават изследователите в списание "Cell".

Дори неандерталецът да изчезне преди около 40 000 години, част от него живее в нас. Защото по пътя си към Европа някои Homo sapiens се кръстосваха с хората от ледената епоха и родиха хибриди. Ето защо ние, европейците, носим около два процента от неандерталската ДНК в нас - и това за наша полза:

Гените, наследени от нашия праисторически братовчед, ни помагат да отслабнем, да укрепим имунната си система и да дадем на нашата справедлива кожа - теоретично. Но дали тези гени на неандерталците някога са били активни в нашия геном, по-рано не беше известно.

Алел на неандерталеца, един от съвременния човек

За да разберат това, Раджив Маккой от Университета във Вашингтон и неговите колеги първо потърсиха глобална база данни за генна експресия на участници, които имат неалерталски алел и алел Homo sapiens на всеки ген. Всеки човек получи по една версия на всеки ген от бащата и една от майката.

За своето проучване изследователите след това тествали колко е прочетено всеки от тези два алела в различни телесни тъкани. Това е разпознаваемо по количеството РНК, получено от тези генни сегменти. Колкото по-активен е алелът, толкова повече РНК се произвежда и повече чертежи за съответния протеин, който клетката може да приложи. показ

Ето как неалерталските алели в нашия геном клетка

Взаимно влияние

Резултатът: „Дори 50 000 години след последното чифтосване на неандерталците и хората, все още можем да открием измерими ефекти върху генната експресия“, казва съавторът Джошуа Акей от университета във Вашингтон. Неандерталските алели не само са активни и до днес, но и влияят колко силно се четат определени съвременни гени и варианти на гени от нас.

Както откриха изследователите, има поразителни различия кой от двата алела е по-активен. „В около 25 процента от тестваните локуси можем да видим разлика в генната експресия между двата алела“, казва Маккой. В някои гени вариантът на неандерталеца е по-активен, включително в ген за имунния пратеник интерлевкин-18. В други случаи съвременното копие на гена инхибира активността на неалерталския алел.

Мозъкът и тестисите като крайности

Особено поразително беше несъответствието в клетките на мозъка и в мъжката тестикуларна тъкан. "Степента, в която алелите на неандерталеца в мозъка са били регулирани надолу е невероятно", казват Маккой и неговите колеги. Особено в малкия мозък и в базалните ганглии генният вариант, наследен от нашия братовчед в ледниковия период, е много ефективно потиснат. Това би могло да обясни защо, например, мозъчният мозък е значително по-голям при Homo sapiens, отколкото в неандерталеца.

В тестикуларната тъкан инхибирането на неандерталските алели участва, наред с други неща, гени, важни за подвижността на сперматозоидите. Поразително беше също така, че всички гени, които са особено активни в тестисите, вече нямат неандерталски варианти, както съобщават учените.

От една страна, това потвърждава неотдавнашното откриване на широкото заличаване на неандерталските гени от нашия генетичен материал в хода на по-нататъшното ни развитие. В същото време особеното обедняване на неандерталските мощи в тестисите може да показва, че мъжки потомци на кръстоска между двата човешки вида може да са били безплодни.

Гордеем се и до днес

„Пресичането на неандерталците и съвременните хора не беше просто нещо, което се случи преди петдесет хиляди години и това не е наш бизнес днес“, казва Акей. "Вместо това, генните изрезки на нашето неандерталско наследство и до днес влияят на генната ни експресия по смислен и важен начин."

Гените, наследени от изчезналия ни братовчед, не просто помогнаха в миналото да ни направят това, което сме днес. Те все още влияят на нашата биология. (Cell, 2017; doi: 10.1016 / j.cell.2017.01.038)

(Cell Press, 24.02.2017 - NPO)