Загадкові давні люди могли дати жителям Папуа-Нової Гвінеї імунну перевагу – дослідження

Коли гомо сапієнс вперше мігрували з Африки на тропічні острови південно-західної частини Тихого океану, вони зіткнулися з незнайомими видами людей та новими хворобами.

Але їхня імунна система, можливо, перейняла деякі прийоми виживання, коли вони спарювалися з місцевими жителями — загадковими денисівцями.

Ті передали їм варіанти імунних генів, які могли захистити потомство новоприбулих від місцевих хвороб. Деякі з цих варіантів збереглися в геномах людей, які живуть у Папуа – Новій Гвінеї, згідно з новим дослідженням, пише Science.

Дослідники вже десять років знають, що жителі Папуа-Нової Гвінеї та інших частин Меланезії, субрегіону південно-західної частини Тихого океану, успадкували до 5% своєї ДНК від денісівців — давніх людей, близьких неандертальцям, які прибули до Азії близько 200 000 років.

Вчені припускають, що такий обмін генами приносив користь людям у минулому, можливо, допомагаючи сучасним людям краще протистояти місцевим хворобам.

Але вони запитують, як ця ДНК може впливати на зовнішній вигляд, поведінку і самопочуття людей сьогодні? Визначити функції неандертальської та денісівської ДНК у меланезійців складно, оскільки вчені проаналізували дуже мало генетичних даних живих людей у Папуа-Новій Гвінеї та інших частинах Меланезії.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Корінні жителі Америки успадкували форму губ від денисівців - вчені

У новому дослідженні цю проблему вирішено завдяки використанню генетичних даних 56 осіб із Папуа-Нової Гвінеї.

Дослідники порівняли ці геноми з геномами денісівців із Денисової печери у Сибіру, а також неандертальців. Вони виявили, що папуаси успадкували від денісівців незвичайно високу частоту 82 000 генетичних варіантів, відомих як однонуклеотидні поліморфізми, які виникають через відмінності в одній підставі або букві генетичного коду.

Потім команда шукала ці варіанти у базі даних, яка пов'язує гени з різними функціями у різних тканинах людини. Вони знайшли варіанти генів, пов'язаних з імунітетом, які, наприклад, можуть сприяти або посилювати виробництво білків довколишнім геном, або, навпаки, вимикати або послаблювати його функцію.

Ці зміни можуть допомогти оптимізувати імунну систему для конкретних патогенів у навколишньому середовищі — занадто сильна імунна відповідь може бути такою ж смертельною, як і сама інфекція.

У папуасів вчені виявили безліч денісівських варіантів, які розташовувалися поряд з генами, відомими тим, що впливають на імунну відповідь людини на віруси та інші патогени, такі як грип та чікунгунія.

Потім вони перевірили функцію восьми варіантів генів денісівця, пов'язаних з експресією білків, вироблених двома генами, зокрема, OAS2 і OAS3, "лімфобластоїдними" лініями клітин B, типу білих кров'яних тілець, які виробляють антитіла, критично важливі для імунної відповіді організму.

Два з денісівських генетичних варіантів, виявлених у цих папуаських клітинних лініях, знижують транскрипцію або виробництво білків, що регулюють цитокіни, частину захисту імунної системи від інфекцій. Ця стримана запальна реакція могла допомогти папуасам протистояти атакам нових інфекцій, з якими вони могли зіткнутися у цьому регіоні.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Що саме провокує смертельні випадки COVID-19 — NYT

У сукупності дослідження дозволяє припустити, що варіанти генів денісівців "можливо, тонко налаштовують імунну відповідь", щоб оптимізувати його під навколишнє середовище, говорить еволюційний генетик людини Ірен Галего Ромеро з Університету Мельбурна, провідний автор нового дослідження, опублікованого в журналі PLOS Gene.

"У тропіках, де люди схильні до великої кількості інфекційних захворювань, ви, можливо, захочете трохи знизити імунну відповідь і не перегинати ціпок", - пояснює він.

Ці висновки перегукуються з більш ранніми роботами про роль неандертальських варіантів у європейців, які нині живуть. Дослідження ДНК неандертальців і денісівців у різних популяціях показують, як спарювання з архаїчними людьми, які давно адаптувалися до своїх регіонів, забезпечило швидкий спосіб для сучасних людей, що прибувають, виду Homo sapiens, до якого ставимося всі ми, отримати корисні гени, говорить фахівець з обчислювальної біології Джанет з Інституту еволюційної антропології Макса Планка

Дослідження показує, що подібний обмін генами був важливим механізмом швидкої адаптації людей до нових викликів, зокрема до патогенів", говорить генетик Луїс Баррейро з університету Чикаго.

Однак у майбутньому він хотів би перевірити, чи справді денісівські варіанти генів дають папуасам більше шансів уберегтися від конкретних хвороб чи вижити.

Загалом це дослідження показує, що "спарювання, що відбувалися десятки тисяч років тому, все ще впливають на біологію сучасних людей", - каже популяційний генетик Джошуа Ейкі з Прінстонського університету.

Нагадаємо, 2021 року вчені з Австрії, Великобританії та Німеччини вивчили кісткові фрагменти, знайдені в Денисовій печері, і змогли виявити п'ять кісток гомінід. Виявилося, що три кістки належали денісівцям і є найдавнішими датованими останками представників цього виду людей, що вимерли.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Археологи виявили в Денисовій печері найдавнішу скульптуру

Денисова печера знаходиться в долині річки Ануй на Алтаї. Перші археологічні роботи почалися тут ще 1978 року і продовжуються досі. Світову популярність регіон набув у 2010 році, коли вчені опублікували у журналі Nature статтю, в якій розповідалося про виявлення невідомого виду стародавніх людей. Вона відрізнялася і від неандертальців, і від кроманьйонців. Їх назвали денисівцями за місцем виявлення.