Ile jest neandertalczyka w człowieku?
Ludzkość może podziękować swoim neandertalskim przodkom za geny zwalczające choroby, ale „zawdzięcza” im także skłonności alergiczne – twierdzą naukowcy
Jak możemy przeczytać w dwóch studiach opublikowanych niedawno w „American Journal of Human Genetics”, warianty genetyczne współczesnego człowieka o proweniencji neandertalskiej prawdopodobnie predysponują organizm do nadreakcji na alergeny środowiskowe.
Nie ma jednak tego złego, co by na dobre nie wyszło – badanie te wykazały również, że krzyżowanie się z przedstawicielami Homo neanderthalensis mogło znacznie pomóc przybywającym z Afryki pierwotnym ludziom w zasiedleniu Europy.
„Neandertalczycy żyli na terenach dzisiejszej Europy i zachodniej Azji już ok. 200 tysięcy lat przed przybyciem naszych przodków i prawdopodobnie byli dobrze przystosowani do panującego wówczas klimatu, warunków żywieniowych oraz patogenów. Dzięki krzyżówkom genetycznym z nimi Homo sapiens zyskał kilka korzystnych przystosowań” – pisze dr Janet Kelso z Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology w Lipsku.
Neandertalczycy krzyżowali się z naszymi protoplastami, jak tylko ci drudzy przybyli na Stary Kontynent, a zatem ok. 50 tysięcy lat temu. Według przytoczonych badań do takich międzygatunkowych związków mogło dochodzić jeszcze ok. 37 tysięcy lat temu.
Według jednych badań w konsekwencji obejmującego kilkanaście tysięcy lat krzyżowania nawet 2,5 proc. DNA współczesnych Europejczyków pochodzi od neandertalczyków; inne analizy sugerują, że aż 6 proc. współczesnego DNA odziedziczyliśmy po dawnych hominidach: zarówno Homo neanderthalensis, jak i tajemniczych ludziach z Denisowej Jaskini1.
Już wcześniejsze prace badawcze dowodziły, że część naszych genów przejętych od neandertalczyków może odgrywać pewną rolę w ludzkim układzie odpornościowym, nie wiedziano natomiast jaką. Teraz naukowcy przebrnęli przez istny skarbiec nowoczesnego DNA, jakim są zasoby The 1000 Genomes Project. Najpierw porównano je z genomem pradawnych form hominidów, skupiając się przede wszystkim na ok. 1500 genach, o których wiadomo, że mają znaczenie w pierwszej linii obrony odpornościowej przed bakteriami i wirusami, czyli stanowią tzw. wrodzony system odpornościowy. Następnie na linii czasu zaznaczono, jak zmiany w tych genach stawały się powszechne w obrębie populacji, a także określono, czy zmiany te mogły być przejęte od gatunków takich jak neandertalczyk.
Badacze odkryli, że większość zmian datuje się na okres od 6 do 13 tysięcy lat temu, co nie jest zaskoczeniem, biorąc pod uwagę, że w tym właśnie czasie społeczność ludzka z typu zbieracko-myśliwskiego przekształciła się w społeczność rolniczą.
Geny te zawierają instrukcje, jak syntezować rodzinę białek o nazwie receptory Toll-podobne (ang. toll-like receptors, TLR). Trzy z 11 protein – TLR 1, 6 oraz 10 – znajdują się na powierzchni komórek i wiążą intruzów, takich jak bakterie czy grzyby. To z kolei mobilizuje resztę układu immunologicznego do zwalczenia infekcji.
Równolegle zespół dr Kelso szukał we współczesnym ludzkim DNA odcinków najbardziej podobnych do DNA neandertalczyka i denisowianina. Poszukiwania te również doprowadziły badaczy do genów budujących białka TLR 1, 6 i 10. Ponadto wykazano, że obrębie całej ludzkości, osobnicy z archaiczną wersją tych genów charakteryzowali się znacznie skuteczniejszą reakcją na mikroby typu Helicobacter pylori niż osobnicy z innymi wariantami genów.
„Wniosek płynący z naszych i wielu innych badań: krzyżowanie się pradawnych form humanoidalnych miało istotne implikacje dla funkcjonowania współczesnego człowieka, a najbardziej oczywistą konsekwencją było ukształtowanie naszych zdolności adaptacyjnych” – pisze dr Kelso.
Ta hiperczujność układu odpornościowego ma też jednak swoją ciemną stroną. Osobnicy ze wspomnianymi genami uczestniczącymi w syntezie białek TLR wykazywali też znacznie wyższą podatność na choroby alergiczne.
_____________
1 Denisowianin, człowiek z Denisowej Jaskini (od nazwy jaskini krasowej w paśmie gór Ałtaj na Syberii) – przedstawiciel rodzaju Homo, niezdefiniowany co do rangi systematycznej, opisany w 2010 roku na podstawie mitochondrialnego DNA z dwóch zębów i kości palca u ręki. Szczątki należały do dwojga osobników żyjących w epoce neolitu (ok. 41 tysięcy lat temu). Z jednej strony denisowianie byli mało zróżnicowani genetycznie, z drugiej – cechował ich wysoki poziom hybrydyzacji z neandertalczykiem. Domieszka genetyczna denisowian jest obecna u współczesnych Azjatów, a DNA Papuasów pokrywa z DNA ludzie z Denisowej Jaskini aż w ok. 6 proc.
Na podstawie artykułu „Got Allergies? Blame Neanderthals” opublikowanego na portalu LiveScience
