Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК
- Автор: Эйер Эвелин
- Год: 2021
- Язык: русский
- Год: Синдбад
- ISBN: 978-5-00131-386-1
- Переводчик: Александра Николаевна Василькова
- Жанр: Биология
Электронная книга - «Одиссея генов. Захватывающая история человечества, извлеченная из ДНК». Краткое содержание книги:
Итак, у современного человека и неандертальца всего 0,13% генетических различий. Поразительно, что при такой маленькой разнице в геноме очень легко отличить один вид от другого. Череп неандертальца — это не череп Homo sapiens. Он отличается не только объемом, но и формой. Череп неандертальца более вытянутый, почти как мяч для регби. Если посмотреть на него спереди, морфологическое отличие очевидно: у неандертальца над глазами выраженный сплошной валик. Впрочем, подобный валик, как и выступающие надбровные дуги (пусть и не слившиеся), можно увидеть и у некоторых из наших крепко сложенных современников… Отличительная черта вида, не оставляющая места для сомнений, — это подбородок: он есть только у Homo sapiens. У неандертальца нижняя челюсть скошена, выступ отсутствует. Трудно усмотреть в этих различиях биологическую адаптацию. Некоторые объясняют очень заметный (но пустой) надглазный валик и одутловатое лицо неандертальца адаптацией к холоду, но пока эта гипотеза не подкрепляется никакими доказательствами. Возможно, это просто эволюционная случайность.
Что мы узнаем о неандертальцах, заглянув глубже в их геном? Заметим, что геном неандертальца следует сопоставлять с геномом современного человека, сравнивая их части попарно. Правда, геном неандертальца ученые восстанавливают из очень древней, а значит, поврежденной и сильно фрагментированной ДНК; поэтому результаты генетического анализа будут не такими полными, как в случае с современными ДНК. Так или иначе, при сравнении выявляется мало различий, связанных с кодирующими частями генома (теми, которые производят белки). Что же касается генов, в которых обнаруживаются различия, первая их группа связана с «экстерьером» неандертальца. Среди них — гены, отвечающие за кератин, волосяные молекулы, заживление кожи и другие, способные влиять на морфологию. Вторая группа генов проявляется у людей при диабете второго типа; иными словами, эти гены связаны с обменом веществ. Третья группа отвечает за устойчивость к возбудителям болезней.
И наконец, к особенностям неандертальцев можно отнести гены, отвечающие у современных людей за некоторые психические расстройства, такие как аутизм и шизофрения. Впрочем, нам неизвестен глубинный биологический механизм, связывающий эти гены с психическими заболеваниями, к тому же у Homo sapiens эти генетические особенности весьма незначительно влияют на болезнь. Кроме того, мутации в этих генах у неандертальцев отличаются от мутаций у Homo sapiens, а значит, мы не можем судить об их эффекте. Словом, мы не знаем, обусловлено ли отличие мозга неандертальца от нашего выявленными у него мутациями. Полностью понять механизм этих различий — одна из важнейших задач, стоящих перед исследователями.
Но самый неожиданный результат изысканий группы палеогенетиков из Германии связан со странными родственными связями, которые обнаруживаются у всех неафриканцев. Судя по полученным данным, за пределами Африки Homo sapiens скрещивались с неандертальцами: геном неандертальского человека действительно ближе к геному европейца или азиата, чем к геному африканца. Иными словами, уже за пределами Африки в наш генофонд добавились фрагменты ДНК неандертальцев. А значит, первые вышедшие из Африки Homo sapiens вступали в половую связь с неандертальцами и производили на свет фертильное потомство. В жилах европейцев, современных азиатов и жителей Океании течет кровь далеких предков, у которых отсутствовал подбородок. Совсем недавно удалось выявить очень небольшую долю неандертальского генома у некоторых африканских народов; вероятно, она была привнесена Homo sapiens, вернувшимися назад в Африку.
Доля неандертальских фрагментов ДНК в европейском геноме — приблизительно 2%. Что дает нам это наследие? Есть ли там гены, полезные для нас сегодня? Прежде чем дать ответ, напомню, что эти 2% ДНК, доставшиеся нам от неандертальцев, происходят от генома, на 99,87% идентичного нашему. Фрагменты ДНК длиной в 10 тысяч нуклеотидов у двух Homo sapiens различаются всего на 10 нуклеотидов. Если провести аналогичное сравнение между ДНК Homo sapiens и ДНК неандертальца, разница составит 13 нуклеотидов. Иными словами, тот факт, что фрагмент генома получен от неандертальца, прибавляет всего три различия на 10 тысяч нуклеотидов.
Это мало. К тому же большая часть унаследованных от неандертальцев фрагментов ДНК не несет в себе никаких генов: они относятся к некодирующим участкам ДНК, к мусорной ДНК, которая не преобразуется в белки. Кроме того, участки ДНК, составляющие эти 2%, в значительной мере различаются у разных людей (хотя те 2%, носителями которых являются все европейцы и все азиаты, в совокупности совпадают почти с 50% неандертальского генома!). В целом за этими двумя процентами, которые могут показаться значимой долей, скрывается куда менее значимая индивидуальная генетическая реальность.